高聚物流变学

方显力

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 流变学概念
    • 1.2 聚合物流变学研究的内容
    • 1.3 聚合物流变行为的特性
  • 2 流变学的基本概念
    • 2.1 应变和应力
    • 2.2 应力张量
    • 2.3 应变张量
  • 3 线性弹性
    • 3.1 虎克定律与弹性常数
    • 3.2 线性弹性变形的特点
    • 3.3 聚合物的弹性模量
    • 3.4 线弹性的适用范围
  • 4 线性粘性流动
    • 4.1 稳定的简单剪切流动和牛顿定律
    • 4.2 线性粘性变形的特点
    • 4.3 流动方式(测粘流动 Viscometric flow )
  • 5 非线性弹性——橡胶弹性
    • 5.1 橡胶弹性的特点
    • 5.2 橡胶弹性的唯象理论
  • 6 非线性粘性(非牛顿流体)
    • 6.1 聚合物熔体流动特性
    • 6.2 非牛顿流体的稳态剪切流动
    • 6.3 Weissenberg-Rabinowitch校正
    • 6.4 非牛顿流体的流动曲线
    • 6.5 聚合物熔体的流动曲线
  • 7 线性粘弹性
    • 7.1 线性粘弹性的基本概念
    • 7.2 线性粘弹性的定义Boltzmann加和原理
    • 7.3 聚合物的蠕变柔量
    • 7.4 蠕变和回复实验
    • 7.5 松弛模量
    • 7.6 恒定应力速度和恒定应变速度实验
    • 7.7 动态力学性能
  • 8 考前复习
    • 8.1 复习视频
Weissenberg-Rabinowitch校正



要用毛细管粘度计测定非牛顿流体的粘度,Weissenberg提出一种进行校正的方法。定义熔体通过毛细管的表观剪切速率等于管壁上的剪切速率

(6-10b) 



式中,vzr的函数,对上式进行分部积分:


(6-13) 

再进行换元,即


SR为在管壁处的剪切应力,将以上代入式(6-13)

(6-14) 

将式(6-14)代入式(6-10b)

 (6-15)

对积分上限求导。得:

(6-16) 


由上分析可见,对非牛顿流体的Poiseuille(圆管中的层流)流动,Hagen- Poiseuille方程应由式(6-13)代替。流速的分布也是椭圆分布,对假塑性的非牛顿流体,椭圆变平;而对膨胀性的非牛顿流体,则椭圆变尖。在极端情况下变为三角形


           Poiseuille流动中的流速分布