高分子流變學(xué)基礎(chǔ)Chapter 1 緒論課件

高分子流變學(xué)基礎(chǔ)

高分子流變學(xué)基礎(chǔ)

目錄高分子流變學(xué)基礎(chǔ)流變學(xué)的基本概念2高分子流體的流動(dòng)分析4流變儀的基本原理及應(yīng)用6高分子流體的流變模型3緒論1高分子流體流動(dòng)的影響因素5流體的動(dòng)力方程及應(yīng)用7目錄高分子流變學(xué)基礎(chǔ)流變學(xué)的基本概念2第一章緒論高分子流變學(xué)基礎(chǔ)流變學(xué)的研究對(duì)象和方法高分子材料典型的流變性為流變學(xué)在高分子材料加工中的應(yīng)用第一章緒論高分子流變學(xué)基礎(chǔ)流變學(xué)的研究對(duì)象和方法高分子材流變學(xué)的定義高分子流變學(xué)基礎(chǔ)流變學(xué)=reology一門研究材料流動(dòng)與變形的學(xué)科流動(dòng)科學(xué)這是由賓漢（E.C.Bingham）命名的“流變學(xué)”概念流變學(xué)的定義高分子流變學(xué)基礎(chǔ)流變學(xué)=reology一門流變學(xué)關(guān)于物質(zhì)的定義高分子流變學(xué)基礎(chǔ)經(jīng)典力學(xué)：流動(dòng)與變形屬兩個(gè)范疇的概念牛頓流體胡克彈性體流變學(xué)關(guān)于物質(zhì)的定義高分子流變學(xué)基礎(chǔ)經(jīng)典力學(xué)：流動(dòng)與變形屬兩流變學(xué)關(guān)于物質(zhì)的定義高分子流變學(xué)基礎(chǔ)流變學(xué)：材料兼具固體變形及液體流動(dòng)的特點(diǎn)

固體、液體并無多大實(shí)質(zhì)差別，僅對(duì)于載荷作用產(chǎn)生響應(yīng)的快慢不同一定的

時(shí)間足夠短定值(固體)0(液體)

基于應(yīng)力

一定的

時(shí)間充分長(zhǎng)

∞(液體)一定的

時(shí)間充分長(zhǎng)

一定的

時(shí)間足夠短定值(固體)

基于應(yīng)變

流變學(xué)關(guān)于物質(zhì)的定義高分子流變學(xué)基礎(chǔ)流變學(xué)：材料兼具固體變形流變學(xué)的研究方法高分子流變學(xué)基礎(chǔ)研究方法連續(xù)介質(zhì)流變學(xué)將材料當(dāng)作連續(xù)介質(zhì)處理，用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行研究；不考慮物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)流變學(xué)研究材料宏觀流變性質(zhì)與（亞）微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系流變學(xué)的研究方法高分子流變學(xué)基礎(chǔ)研究方法連續(xù)介質(zhì)流變學(xué)結(jié)構(gòu)流流變學(xué)的研究方法高分子流變學(xué)基礎(chǔ)流變性形變特征屈服現(xiàn)象胡克彈性瞬時(shí)，無時(shí)間依賴性，完全回復(fù)無屈服賓漢塑性永久形變，形變隨時(shí)間增大有屈服牛頓黏性永久形變，形變與時(shí)間成正比屈服應(yīng)力簡(jiǎn)單流變體的流變行為比較流變學(xué)的研究方法高分子流變學(xué)基礎(chǔ)流變性形變特征屈服現(xiàn)象胡克彈流變學(xué)關(guān)于高分子的定義高分子流變學(xué)基礎(chǔ)聚合物材料是具有多層次內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜體系，其熔體與溶液屬于復(fù)雜流體。聚合物具有如下的多層次結(jié)構(gòu)：

一次結(jié)構(gòu)指單個(gè)分子的組成與構(gòu)型組成：原子類型與排列，結(jié)構(gòu)單元的鏈接順序(頭－尾，頭－頭，尾－尾)。鏈結(jié)構(gòu)成分：支化，交聯(lián)，端基，分子量、分子量分布等。構(gòu)型：順式－反式(幾何異構(gòu))，也叫主鏈異構(gòu)。全同－間同－無規(guī)(旋光異構(gòu))，指?jìng)?cè)基排列。

流變學(xué)關(guān)于高分子的定義高分子流變學(xué)基礎(chǔ)聚合物材料是具有多層次流變學(xué)關(guān)于高分子的定義高分子流變學(xué)基礎(chǔ)

二次結(jié)構(gòu)(構(gòu)象)，指因單鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)而造成的單個(gè)大分子在空間存在的形狀：伸展、無規(guī)、折疊、螺旋等。這是造成高分子鏈有柔順性與高彈性的根本原因。

三次結(jié)構(gòu)(聚集態(tài)結(jié)構(gòu))，如無定型與結(jié)晶態(tài)。

四次結(jié)構(gòu)(織態(tài)結(jié)構(gòu))，結(jié)晶、非結(jié)晶型、取向、以及共混組分的相互排列結(jié)構(gòu)，如聚合物共混物的相結(jié)構(gòu)，聚合物復(fù)合材料內(nèi)填充物的分布與排列。

流變學(xué)關(guān)于高分子的定義高分子流變學(xué)基礎(chǔ)二次結(jié)構(gòu)(高分子材料典型的流變行為高分子流變學(xué)基礎(chǔ)典型流變現(xiàn)象魏森貝格效應(yīng)減阻現(xiàn)象無管虹吸現(xiàn)象剪切變稀現(xiàn)象二次流動(dòng)現(xiàn)象擠出脹大現(xiàn)象高分子材料典型的流變行為高分子流變學(xué)基礎(chǔ)典型流變現(xiàn)象魏森貝格高分子材料典型的流變行為高分子流變學(xué)基礎(chǔ)魏森貝格應(yīng)：即爬桿效應(yīng)，是最著名的法向應(yīng)力效應(yīng)(a)牛頓流體(b)聚合物流體高分子材料典型的流變行為高分子流變學(xué)基礎(chǔ)魏森貝格應(yīng)：即爬桿效高分子材料典型的流變行為高分子流變學(xué)基礎(chǔ)聚合物溶液的無管虹吸現(xiàn)象無管虹吸現(xiàn)象實(shí)際上是溶液可紡性的檢驗(yàn)，滌綸、腈綸、尼龍等就具有很好的可紡性高分子材料典型的流變行為高分子流變學(xué)基礎(chǔ)聚合物溶液的無管虹吸高分子材料典型的流變行為高分子流變學(xué)基礎(chǔ)剪切變稀象：高分子溶液的黏度是剪切速率的函數(shù)，隨著剪切速率的上升，表觀粘度下降高分子材料典型的流變行為高分子流變學(xué)基礎(chǔ)剪切變稀象：高分子溶高分子材料典型的流變行為高分子流變學(xué)基礎(chǔ)擠出脹大現(xiàn)象解釋一：非牛頓流體流動(dòng)過程中存在法向應(yīng)力差引起的解釋二：彈性具有記憶效應(yīng)高分子材料典型的流變行為高分子流變學(xué)基礎(chǔ)擠出脹大現(xiàn)象解釋一：高分子材料典型的流變行為高分子流變學(xué)基礎(chǔ)二次流動(dòng)象：由于第二法向應(yīng)力的存在，高分子流體在橢圓截面的管子中既有軸向流動(dòng)，又有對(duì)稱于軸線的環(huán)流；2.二次流動(dòng)有利于物料的分散與混合二次流動(dòng)軸向流動(dòng)高分子材料典型的流變行為高分子流變學(xué)基礎(chǔ)二次流動(dòng)象：由于第二高分子材料典型的流變行為高分子流變學(xué)基礎(chǔ)減阻現(xiàn)象1.湍流流動(dòng)時(shí)，同一流速下，有的f溶液

<<f溶劑

2.濃度趨于某一確定濃度，?f>0，待超過此濃度，?f不再增加3.當(dāng)剪切應(yīng)力達(dá)某一臨界值，產(chǎn)生阻力減小現(xiàn)象即Toms效應(yīng)高分子材料典型的流變行為高分子流變學(xué)基礎(chǔ)減阻現(xiàn)象1.湍流流動(dòng)高分子材料典型的流變行為高分子流變學(xué)基礎(chǔ)高分子材料流變性特點(diǎn)

可完全回復(fù)的

橡膠彈性

變形或流動(dòng)具有較強(qiáng)的時(shí)間依賴性

流變行為具多樣性

高分子材料典型的流變行為高分子流變學(xué)基礎(chǔ)高分子材料流可完全回流變學(xué)在高材加工中的應(yīng)用高分子流變學(xué)基礎(chǔ)

熱和力化學(xué)降解、交聯(lián)固化、接枝反應(yīng)等化學(xué)物理加工混合、分散、熔融、結(jié)晶、