简答题

简述聚合物熔体和溶液的普适流动曲线,说明η0和η∞的含义并以分子链缠结的观点给以解释。

正确答案

高聚物熔体和溶液的流动曲线可分为三个区域:
1、第一牛顿区:剪切速率低,曲线斜率n=1,lgK=lgη0,符合牛顿流动定律。该区的粘度为零切粘度η0,可从这一段直线外推到与lgѓ=0的直线相交处求得。由于大分子处于高度缠结的拟网状结构,流动阻力很大。当流速很小时,体系所受的剪切应力或剪切速率很小,分子链构象变化得也很慢,而且分子链运动有足够的时间进行松弛,使解缠结速度与缠结速度相等,故粘度保持恒定的最高值。
2、假塑性区:流动曲线的斜率n<1,该区的粘度为表观粘度ηa=τ/。从曲线上任一点引斜率为1的直线(前图中倾斜的虚线即是)与lgѓ=0的直线相交点,得到的就是曲线上那一点对应的剪切速率下的表观粘度。
3、第二牛顿区:流动曲线的斜率n=1,符合牛顿流动定律。在高剪切速率区,由于强剪切,缠结全部破坏,来不及形成新的缠结,取向也达到极限状态,大分子的相对运动变得很容易,粘度达恒定的最低值,称极限剪切粘度η∞

答案解析

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