Аномалии вязкости начинаются с определённой молекулярной массы полимера (у каждого полимера такая пороговая ММ своя):
для ПЭ (полиэтилен) 9 · 103
для ПС (полистирол) 4 · 104
для ПММА (полиметилметакрилат) 4,5 · 105
При ММ меньше этих значений, они текут практически как Ньютоновские жидкости.
Кривые течения
σТ
1 – идеальная жидкость
2 – дилатантная система
3 – псевдопластическое тело
4 – пластическое тело (Бингамовское)
 |
|||
 |
|||
lg η
1 – идеальная жидкость
2 – дилатантная система
3 – псевдопластическая жидкость
lg σ
По характеру течения все Неньютоновские жидкости делятся на дилатантные, псевдопластические и пластические.
Дилатантные – эффективная вязкость возрастает с напряжением. Это явление получило название далатансии и оно характерно для суспензий, пластизолей и расплавов некоторых высоконаполненных полимеров. Считают, что жидкость в таких материалах выполняет роль смазки между твёрдыми частицами и уменьшает трение между ними. При значительных скоростях сдвига происходит нарушение структуры, как бы выдавливание смазки и возрастание трения.
К телам Бингама относятся жидкости, течение которых начинается лишь при приложении определённого напряжения сдвига, которое называется пределом текучести. Эти системы в состоянии покоя имеют жёчткую пространственную структуру и при малых напряжениях ведут себя как упругие тела, а при σ > σТ, происходит разрушение структуры и Бингамовская жидкость начинает течь. ηЭФ Бингамовских жидкостей убывает по мере повышения напряжения (скорости сдвига). Свойствами Бингамовских жидкостей обладают некоторые студни или расплавы наполненных полимеров.
16.12.2002
Как для псевдопластичных так и для дилатантных жидкостей, изменение эффективной вязкости с изменением режима деформирования (изменение усилия и скорости сдвига) происходит настолько быстро, что их вязкость считают независящей от времени деформирования, однако, для многих реальных материалов (жидкостей), эффективная вязкость зависит не только от скорости или напряжения сдвига, но и от времени деформирования.
С учётом характера изменения вязкости от времени материалы разделяются на тиксотропные и антитиксотропные.
Эффективная вязкость тиксотропных снижается при течении с постоянной скоростью в изотермических условиях. Тиксотропия в ненаполненных системах обусловлена изменением во времени надмолекулярной структуры и формы макромолекул при деформировании, а в наполненных системах, кроме того, изменением между частицами наполнителя числа физических контактов, образующих коагуляционные (сконденсированные) структуры. Тиксотропия носит обратимый характер, т.е., по окончании деформирования, вязкость возрастает (иногда до исходного значения).
Эффективная вязкость антитиксотропных систем при дефоромировании с постоянной скоростью возрастает во времени. Антитиксотропия наблюдается, обычно, для систем, включающих полимер с сильными межмолекулярными взаимодействиями (белки, целлюлоза, и др.). Причиной проявления антитиксотропии, является структурообразование вследствие раскручивания свёрнутых в клубки макромолекул под действием внешней силы, что ведёт к уменьшению межмолекулярного взаимодействия между функциональными группировками полимера и уменьшению вязкости.
Для наполненных материалов характерно структурирование при малых скоростях сдвига и проявление тиксотропии при её увеличении. Такие материалы называются реопектическими, а само явление называют реопексией.
Параметры, влияющие на эффективную вязкость полимера
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.