线性粘性流动.ppt

6.4支化聚合物的特性粘数支化聚合物在稀溶液中的分子比具有同样分子量的线型聚合物分子小。星形支化梳状支化第63页,共80页，星期六，2024年，5月式中：g表示支化度；分子和分母分别为具有相同分子量的支化聚合物和线性聚合物分子的均方旋转半径。7.悬浮体的粘度7.1稀悬浮体的粘度第64页,共80页，星期六，2024年，5月假定悬浮粒子是刚性的，球状的，体积分数少于1%，则有：增比粘度：(Einstein提出)其中:?r=?/?s特性粘数：Guth,Simha和Gold得出：第65页,共80页，星期六，2024年，5月7.2浓的悬浮体粘度高聚物体系是液态悬浮体；高聚物的溶胶和冻胶；刚性粒子填充的高聚物熔体或柔软固体。条件：分散相粒子的体积组分(?)较低。式中：KE为爱因斯坦系数；若是球形粒子，KE=2.5；若为棒形粒子，又有长径比大于1，KE大于2.5；当粒子与连续相在界面存在第66页,共80页，星期六，2024年，5月相对滑移时，KE小于2.5。

条件：分散相粒子的体积组分(?)不高。则有：式中：?m为分散相最大堆砌系数，是填充粒子完全被滋润且分散的最大体积分数。(Mooney关系式)(RoscoseEquation)第67页,共80页，星期六，2024年，5月8.聚合物熔体的粘度8.1实验结果如图4-17所示，lg?和lgMW有线性关系。图4-17粘度与分子量的关系PDMS(25℃)(?单位为Stocks)2.03.04.02.03.04.0McMcPIB(217℃)lg?6.04.02.00.0-2.0lgMW第68页,共80页，星期六，2024年，5月当分子量较高时，有：聚合物的粘度与温度有关，在Tg附近，粘度对温度特别敏感，粘度与温度的关系可表示为：式中：Mc称为临界分子量。在Mc前后直线的斜率发生突变。(ArrheniusEquation)适应条件：TTg+100℃第69页,共80页，星期六，2024年，5月8.2熔融粘度的分子理论聚合物熔体流动时，大分子链相互缠绕，单个大分子链不能作为整体流动，流动是由链段的运动引起的，它们由于热运动和受应力场的作用跃入空洞中。决定流动速度的两个因素：(1)链段跃迁的快慢；(2)链段跃迁的次数。第70页,共80页，星期六，2024年，5月聚合物的粘度可用下式表示：?可看作是链段运动的阻力，与分子的结构无关，是温度的函数。F是分子量的函数。8.3熔融粘度的分子量的依赖性对于低分子物质，有下列方程：式中：?为单位摩擦力因素，F为结构或协同因素。第71页,共80页，星期六，2024年，5月或：对Arrhenius方程取对数，则有：式中：为粘流活化能。(ArrheniusEquation)对温度T求导：第72页,共80页，星期六，2024年，5月将粘度对1/T作图，得一直线，直线的斜率为?E。当温度较低时，Arrhenius方程不适应聚合物熔体。可用其它方程来描述其温度的依赖性。(1)Vogel方程第73页,共80页，星期六，2024年，5月式中：A,?和T0均为经验常数，可由实验测定。上式引入了一个参数T0，这可说明在接近Tg时粘度的突变。上式可改写为：式中：(1)第74页,共80页，星期六，2024年，5月?和T0可由实验测定。通过假定T0，将粘度lg?对1/(T-T0)作图，最后得到一直线，直线的斜率为1/2.303?，截距为lgA。1/(T-T0)lg?T0太低T0太高图4-18Vogel方程中?,T0的图解第75页,共80页，星期六，2024年，5月(2)Doolittle方程式中：V为聚合物的实际体积，V0为聚合物分子的固有体积。Doolittle式和Vogel式是等同的。B,?，T0参数之间是相互联系的。根据自由体积理论：式中：B为常数，相当于链段运动所必须的体积分数；f为自由体积分数。(2)第76页,共80页，星期六，2024年，5月式中：fg为玻璃化温度时的自由体积分量，?f为f随T的变化率，并且有：将(3)式