零剪切粘度的影响因素
华东理工大学高分子科学课后答案高分子物理部分第二章
第二章（P255）1．简述聚合物的分子运动特点。
答：聚合物的分子运动的特点是：运动单元的多重性：聚合物的运动单元可以是侧基、支链、链节、链段和整个分子等。
高分子热运动是一个松弛过程：在一定的外界条件下，聚合物从一种平衡状态通过热运动达到与外界条件相适应的新的平衡态，这个过程不是瞬间完成的，需要一定的时间。
高分子热运动与温度有关：随着温度的升高，高分子热运动的松弛时间缩短。
2．试用自由体积理论解释聚合物的玻璃化转变。
答：根据自由体积理论，液体或固体物质的体积是由两部分组成的：一部分是被分子占据的体积，称为已占体积，另一部分是未被占据的以“孔穴”形式分散于整个物质之中的自由体积。
正是由于自由体积的存在，分子链才可能通过转动和位移而调整构象。
自由体积理论认为，当高聚物冷却时，起先自由体积逐渐减少，到某一温度时，自由体积将达到最低值，这时高聚物进入玻璃态。
在玻璃态下，由于链段运动被冻结，自由体积也被冻结，并保持一恒定值。
因此，对任何高聚物，玻璃化温度就是自由体积达到某一临界值时的温度，高聚物的玻璃态可视为等自由体积状态。
3．何谓玻璃化转变温度？简述一种测量聚合物玻璃化温度的方法。
答：聚合物玻璃态与高弹态之间的转变称为玻璃化转变，对应的转变温度为玻璃化转变温度。
玻璃化转变温度可以用膨胀计法测定，即直接测量高聚物的体积或比容随温度的变化。
从体积或比容对温度曲线两端的直线部分外推，其交点对应的温度作为T；g T也可以用差热分析测量，其基本原理是在等速升温的条件下，连续测定被测试g样与惰性基准物之间的温度差△T，并以△T对试样T作图，即得差热曲线，曲线上出现一台阶，台阶处所对应的温度即为T。
g4．试从分子运动的观点说明非晶聚合物的三种力学状态和两种转变。
答：在玻璃态下（T<Tg ），由于温度较低，分子运动的能量很低，不足以克服主链内旋转的位垒，因此不足以激发起链段的运动，链段处于被冻结的状态，只有那些较小的运动单元，如侧基、支链和小链节能运动。
疏水缔合聚合物流变学测量方法Ⅱ:零剪切黏度
疏水缔合聚合物流变学测量方法Ⅱ：零剪切黏度冯茹森;郭拥军;吕鑫;王鹤;薛新生【摘要】A suitable rheological model, the Carreau-Yasuda Model, which could well fitting zero-shear viscosity of hydrophobi-cally associating water-soluble polymer (HAWSP ) solution was determined by comparisons among three models and the factors that effect the measure of zero-shear viscosity testing has been discussed, which includes pre-shearing program and load method of force.The minimum shear stress of sweep range was one order lower than yield stress and the load time of stress was about 1200 seconds under the condition of lab experience with pre-sheared of 3 to 5 minutes and shear rate from 20 to 500 s-1 and the following hold up time in the range of 5 to 80 minutes. After the treatment the average errors of zero-shear viscosity replicate determination of HAWSP solutions with different viscosity at Physica MCR301 rheometer are smaller than 3% by setting reasonable rheometry program.%通过对3种能够拟合计算零剪切黏度的流变参数模型的对比,优选了适合疏水缔合聚合物溶液零剪切黏度拟合的流变参数模型(Carreau-Yasuda).对预剪切程序、应力加载方式对零剪切黏度测定的影响规律进行了研究,通过实验确定预剪切程序为:20～500 s-1剪切3～5 min后,静置时间介于5～80 min之间;剪切应力扫描的起始值比屈服应力低一个数量级,应力加载时间为1200 s.在上述实验条件下,在MCR301流变仪上对不同浓度的HAWSP溶液零剪切黏度平行测试结果的平均误差小于3％.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2011(033)004【总页数】4页(P55-58)【关键词】疏水缔合聚合物;零剪切黏度;流变参数模型;流变测试程序【作者】冯茹森;郭拥军;吕鑫;王鹤;薛新生【作者单位】西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;中海石油研究中心技术研究部,北京100027;大庆油田第四采油厂试验大队,黑龙江大庆163511;中海石油研究中心技术研究部,北京100027【正文语种】中文【中图分类】TE357.43零剪切黏度是指黏弹性材料在低剪切速率条件下表现为牛顿流体特征时所具有的恒定不变的黏度值［1］。
聚合物的在成型过程中的流动和形变
聚合物的在成型过程中的流动和形变聚合物在各种成型过程中，大部分工艺均要求它处于粘流态，因为在这种状态下，聚合物在外力的作用下易于发生流动和变形。
流动与形变是聚合物成型加工中最基本的工艺特征。
高聚物流体有两种形式，一种是由固体加热到粘流温度或熔点以上，变成熔融状液体，即熔体。
也称干法塑化，特点是利用加热将高聚物固体变成熔体，定型时仅为简单的冷却。
但塑化时局部易产生过热现象。
另一种是加入溶剂使高聚物达到粘流态，即分散体。
也称湿法塑化，特点是用溶剂将塑料充分软化，定型时须脱溶剂，同时考虑溶剂的回收。
其优点是塑化均匀，能避免高聚物过热。
在成型加工过程中，两种高聚物流体都有着广泛的应用。
这里主要介绍高聚物熔体的形式。
一、聚合物在成型过程中的流动性能聚合物在加工过程中具有的流动和形变均是由外力作用的结果。
聚合物成型时，在外力作用下，其内部必然会产生与外力相平衡的应力。
主要的应力有三种：即切应力、拉伸应力和流体静压力。
如熔体在注射机喷嘴或模具的流道的流动产生剪切应力；熔体在挤出吹塑时被拉伸产生拉伸应力，实际加工过程中，聚合物的受力非常复杂，往往是这三种应力同时出现，如熔体在挤出成型和注射成型中物料进入口模、浇口和型腔时流道截面积发生改变条件下的流动等，但剪切应力最为重要，因为聚合物流体在成型过程中流动的压力降，塑件的质量等都受其制约。
流体静压力是熔体受到压缩作用而产生的，它对流体流动性质的影响相对较小，一般可以忽略不计，但对粘度有一定的影响，在压缩成型时流体静压力是较为主要的应力。
聚合物在一定的温度和压力条件下具有流动性，流体在平直圆管内流动的形式有层流和湍流两种，如图2—5所示，图a 为层流，层流是一层层相邻的薄层液体沿外力作用方向进行的滑移。
流体的质点沿着许多彼此平行的流层运动，同一流层以同一速度向前移动，各流层的速度虽不一定相等，但各流层之间不存在明显的相互影响。
图b 为湍流，又称“紊流”，流体的质点除向前运动外，各点速度的大小、方向都随时间而变化，质点的流线呈紊乱状态。
华理--高分子物理课后习题答案--高分子科学教程(第二版)--韩哲文
高分子科学教程(第二版)—高分子物理部分第7章 聚合物的结构 P2371.试述聚合物的结构特点2.简述聚合物的结构层次答：高分子结构的内容可分为链结构与聚集态结构两个组成部分。
链结构又分为近程结构和远程结构。
近程结构包括构造与构型，构造是指链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、单体单元的排列顺序、支链的类型和长度等。
构型是指某一原子的取代基在空间的排列。
近程结构属于化学结构，又称一级结构。
远程结构包括分子的大小与形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。
远程结构又称二级结构。
聚集态结构是指高分子材料整体的内部结构，包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构以及织态结构。
前四者是描述高分子聚集体中的分子之间是如何堆砌的，又称三级结构。
织态结构则属于更高级的结构。
3．写出聚异戊二稀的各种可能的构型和名称（只考虑头－尾键接方式）。
解：（1）1，2－聚合：全同立构1，2－聚异戊二稀；间同立构1，2－聚异戊二稀；无规立构1，2－聚异戊二稀。
（2）3，4－聚合：全同（间同，无规）立构－聚3，4－聚异戊二稀。
（3）1，4聚合：顺式（反式）1，4－聚异戊二稀。
注意：一般来说，顺式、反式聚合都是在特定的催化剂下进行的，当催化剂一定时，产物结构就一定，所以不存在无规的几何异构体。
4．已知聚乙烯试样的聚合度为4105⨯，C-C 键长为0.154nm ，键角为109.5︒，试求：（1）若把聚乙烯看作自由旋转链时的聚乙烯试样的均方末端距；（2）若聚乙烯的末端距符合高斯分布时聚乙烯试样的平均末端距和最可几末端距。
解：54101052=⨯⨯=n ；nm l 154.0=； 5.109=θ（1）22522222.4743)154.0(10225.109cos 15.109cos 1cos 1cos 1nm nl nl nl r =⨯⨯==+-⋅=+-⋅=θθ （2）由于聚乙烯的末端距符合高斯分布，因此它应该是自由结合链)(87.44154.014159.33108385nm l n r =⨯⨯⨯=⋅=π)(76.39154.03102325nm l n r =⨯⨯=⋅=*注意：末端距复合高斯分布的链为高斯链，自由结合链和等效自由结合链都是高斯链。
聚合物流变学习试题库完整
1. 一个纸杯装满水置于桌面上，用一发子弹从桌面下部射入杯子，并从杯子的水中穿出，杯子仍位于桌面不动。
如果杯里装的是高聚物溶液，这次子弹把杯子打出8米远，解释之。
答：低分子液体如水的松弛时间是非常短的，它比子弹穿过杯子的时间还要短，因而虽然子弹穿过水那一瞬间有黏性摩擦，但它不足以带走杯子。
高分子溶液的松弛时间比水大几个数量级，即聚合物分子链来不及响应，所以子弹将它的动量转换给这个“子弹－液体－杯子”体系，从而子弹把杯子带走了。
2. 已知增塑PVC 的Tg 为338K ，Tf 为418K ，流动活化能 ，433K 时的粘度为5Pa. s 。
求此增塑PVC 在338K 和473K 时的粘度各为多大？答：在 范围内，用WLF 经验方程计算又因为473K>Tf ，故用Arrhenius 公式计算， 或3. 溶液的粘度随着温度的升高而下降，高分子溶液的特性粘数在不良溶剂中随温度的升高而升高，怎样理解？答：在常温下，线团密度很大时，随温度升高，线团趋向松解，粘度增高。
在良溶剂中线团密度已经很小，随着温度的升高，线团密度变化不大，粘度降低。
4. 为何同一种高聚物分子量分布宽的较分布窄的易于挤出或注射成型?分子量分布宽的试样的粘度对切变速率更敏感，随切变速率的提高，粘度比窄分布的试样131.8-⋅=∆mol kJ E ηC T T g g 100+-3015.11)338433(6.51)338433(44.17log 433-=-+--=g T ηη004.123015.115log log =+=g T ηsPa g T ⋅=∴1210ηRT E e /0ηηη∆=8226.0)43331.81031.8exp()47331.81031.8exp(33)433()473(=⨯⨯⨯⨯=ηηsPa ⋅=⨯=∴1.48226.05)473(η低。
5. 为什么高分子熔体的表观粘度小于其真实粘度？6. 不受外力作用时橡皮筋受热伸长；在恒定外力作用下，受热收缩，试用高弹性热力学理论解释.答：（1）不受外力作用，橡皮筋受热伸长是由于正常的热膨胀现象，本质是分子的热运动。
流变学第三章PART
说明：
1、零剪切粘度往往不易从实验求得，许多研究者因此采用 表观粘度来替代。此时必须注意所取的不同温度下的值应 该是同一剪切速率或同一剪切应力下的表观粘度值，否则
计算不成立。严格地讲，这时求得的 Eη（有时称表观活化
能）不符合原先人们理解的粘流活化能的意义，但是相对 来看，只要各种参数相同，具有比较性，结果也能反映出 不同材料粘度的温度依赖性。
• 定性的理解—温度上升，分子无规则热运动加剧，分子间 距增大，较多的能量使材料内部形成更多的“空穴”（自 由体积），因而使链段更易于活动。
• 定量的理解：在温度远高于玻璃化温度Tg和熔点Tm
时（T＞T+100℃），高分子熔体粘度与温度的依赖
关系可用Andrade方程（Arrhenius方程）很好地描
a AeE / RT
E大 粘度对温度敏感
温敏材料
柔性链
E小
粘度对温度不敏感 对剪切速率敏感
切敏材料
a
PS PC
PE
POM
a PE
PS
醋酸纤维 PC
醋酸纤维
T
γ.
时温等效原理在流动曲线上的应用
同种高分子材料等温粘度曲线的两大特点：
• （1）温度升高，物料粘度下降； 温度对粘度的影响在低剪切速率 范围特别明显，尤其对零剪切粘 度的影响很大；
述：
0 (T ) KeE / RT
式中： η0（T）为温度T时的零剪切粘度；K为材料常数，K=η0 （T→∞）；R为摩尔气体常数，R=8.314J.mol-1.K-1;Eη 称粘流活化能，单位为J.mol-1。
由上式可知，温度升高，材料粘度下降。
粘流活化能
描述材料粘-温依 赖性的物理量。
定义：流动过程中，流动单元（对高分子材料而言即链段） 用于克服位垒，由原位置跃迁到附近“空穴”所需的最小能量 （单位：J.mol-1或kcal.mol-1）。
粘度对应状态-概述说明以及解释
粘度对应状态-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述粘度是描述液体或气体内部摩擦阻力的物理性质，也可称为黏度或黏性。
它是流体内部分子间相互作用和摩擦力的结果，可以看作是流体内部黏性阻力的强度。
粘度通常被视为衡量流体流动阻力大小的指标，具有广泛的应用领域。
在工程学和科学研究中，粘度往往被用来描述液体、气体和血液等流体的性质和行为。
了解和测量粘度可以帮助我们理解流体的流动特性，以及对流体流动行为的控制和优化。
粘度的研究对于各种领域的工程和科学研究都具有重要的意义。
粘度对物质状态的影响是一个重要且复杂的问题。
它与物质的结构、组成、温度等因素密切相关。
研究表明，粘度可以受到温度、压力、剪切速率等条件的影响而发生变化。
不同物质的粘度大小和变化规律也存在差异，因此研究粘度对应的物质状态有助于我们更好地理解物质的行为和性质。
本文将从粘度的定义和测量方法入手，探讨粘度对物质状态的影响，并总结粘度对应状态的重要性。
同时，本文还展望了粘度研究的未来发展方向，以期为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
接下来的章节将详细介绍粘度的相关内容，并结合实际案例进行解析和讨论。
1.2文章结构文章结构：本篇文章将分为三个部分进行讨论。
首先，在引言部分，将对粘度对应状态这一主题进行概述，并介绍文章的整体结构和目的。
接下来，进入正文部分，首先会详细阐述粘度的定义和测量方法，以便读者对粘度有一个清晰的了解。
然后，将探讨粘度对物质状态的影响，即不同粘度对应的物质状态和性质将得到详细的分析和探讨。
最后，在结论部分，将总结粘度对应状态的重要性，并展望粘度研究的未来发展方向。
通过这样的文章结构，可以全面系统地介绍粘度对应状态的研究内容，以及对相关领域未来的发展提供一定的展望。
1.3 目的目的：本文的目的是探讨粘度对应状态的重要性及其在物质研究中的应用。
通过对粘度的定义和测量方法进行介绍，分析粘度对不同物质状态的影响，以期能够加深读者对粘度与物质性质之间关系的理解。
高分子材料加工原理复习小结(化学纤维部分)
第一章绪论一、掌握高分子材料的基本概念，特别是化学纤维的各种定义；1、名词解释：人造纤维（02年）、复合纤维（04年）、异形纤维（06年）、再生纤维（05年）。
2、填空题塑料按热行为的不同，可分为两大类，其中，（热塑性）塑料成形时，通过（冷却）熔体而凝固成形。
改变温度，可令其反复变形。
而（热固性）塑料成形时，通过（加热）而固化成形，材料定性后若再受热，不发生（变形）。
（06年）3、选择题高吸湿涤纶纤维属于一类（D）（07年）A 高感性纤维B 高性能纤维C差别化纤维D功能纤维第二章聚合物流体的制备第一节聚合物的熔融一、掌握聚合物的熔融方法，特别是有熔体强制移走的传导熔融1、简述题（1）简述聚合物在螺杆挤压机中熔体的能量来源。
（02年）（2）试述塑料在挤出机中压缩段由固体转变为熔体的过程和机理。
（04年）第二节聚合物的溶解一、影响聚合物溶解度的因素1、影响聚合物溶解度的因素有（大分子链结构）、（超分子结构）、（溶剂的性质）。
（02年）二、溶剂的选择1、溶剂的选择原则有哪些？2、聚合物的溶解过程分为（溶胀）和（溶解）两个阶段。
未经修正的“溶解度参数相近原则”适用于估计（非极性聚合物）和（非极性溶剂）体系的互溶性。
（06年）3、“溶解度参数相近原则”适用于估计（B）的互溶性。
（08年）A、非极性高聚物与极性溶剂B、非极性高聚物与非极性溶剂C、极性高聚物与极性溶剂D、极性高聚物与非极性溶剂4、在估计聚合物与溶剂的互溶性时，三维溶解度参数图适用于（D）（07年）A非极性聚合物和非极性溶剂体系B极性聚合物和极性溶剂体系C极性聚合物和非极性溶剂体系D A+B4、聚氯乙烯的溶度参数与氯仿和四氢呋喃相近，但为什么四氢呋喃能很好的溶解聚氯乙烯而氯仿不能与之相溶？（08年）三、聚合物—溶剂体系的相分离与相图1、对于具有上临界混溶温度的聚合物－溶剂体系，可采用（改变体系组成）、（升温）、（改变溶剂组成）等几种可能的方法来实现使聚合物溶解形成溶液。
零剪切粘度
零剪切粘度
零剪切粘度:话说熔融态的高分子宛如乱成一团柔软而纠缠的线球，虽然每一条分子链都在努力蠕动着，但是由于分子链与链之间的纠缠点却有效的维系着彼此结构的稳定。
此所以初期很小的剪力(shear force)并无法超越结构强度，结构依然保持着，是以粘度居高不下，类似牛顿流体(粘度恒定不随剪率而变化)，所以称为“零剪切粘度(zero-shear viscosity)”
特性粘度;intrinsic viscosity高分子溶液粘度的最常用的表示方法。
定义:
当高分子溶液浓度趋于零时的比浓粘度。
即表示单个分子对溶液粘度的贡献，是反映高分子特性的粘度，其值不随浓度而变。
常以[η]表示，常用的单位是分升/克。
由于特性粘度与高分子的相对分子质量存在着定量的关系，所以常用[η]的数值来求取相对分子质量，或作为分子量的量度。
其值常用毛细管粘度计测得。
特性粘度(intrinsic viscosity)，又称特性粘数(intrinsic viscosity number)。
比浓粘度:设η为聚合物溶液的粘度。
η0为纯溶剂的粘度，定义两粘度之差，η-η0。
与纯溶剂粘度η0的比值为聚合物溶液的增比粘度，以ηsp表示，即：ηsp=(η-η0)/η0。
定义，ηsp/c为聚合物的比浓粘度。
ηsp0/c是测定聚合物分子量的基本数据之一。
聚合物流变学基础
第四节 聚合物熔体的拉伸粘度
一、拉伸流动
聚合物熔体在流动中受外力拉伸时产生的收敛流动 称为拉伸流动。 流动 在拉伸流动中，流体的速度梯度方向平 行于流动方向。 单轴拉伸 纤维纺丝 拉伸流动 双轴拉伸 薄膜吹塑
纺丝过程的剪切流动和拉伸流动
单轴拉伸流动
双轴拉伸流动
二、拉伸粘度
拉伸 粘度 表 示 流体 对 拉伸 流动的 阻 力 。 拉伸 粘 度ηe 可表示为： σ 拉伸应力
一、圆管中的压力流动
聚合物 在 毛细管流变 仪、熔融指数仪、 乌氏 粘度 计、圆形挤出口模中的流动都属于这一类流动。
vz
p1 ∆p=p1－p2 > 0 p2
图 中 R 为圆 管 内径 ， L为圆 管 长 度， ∆ p为圆管 两 端 的压力 降， vz为 z方向 的流速 。经过数 学 运算可求解 聚 合物熔体在圆管中的速度及其它流场参数。
3. 等温流动和非等温流动
等温流动：流体 各处温度均不随时间而变化的流动。 流动 非等温流动：流体 各处温度均随时间而变化的流动。 流动
4. 一维流动、二维流动和三维流动
一维流动：流体 内质点的速度仅在一个方向上变化。 流动 如：等截面圆形通道内的层状流动 二维流动：流体 内质点的速度在两个方向上变化。 流动 如：等截面矩形通道内的层状流动 三维流动：流体 内质点的速度在三个方向上变化。 流动 如：变截面(锥形)通道内的层状流动
第二节 聚合物熔体剪切粘度 的影响因素
一、剪切速率的影响
聚合物熔体的粘度随剪切速率的增加而下降。对剪 切速率敏感性大的塑料，可采用提 高剪切速率的方法 来 降低熔体粘度。
二、温度的影响
聚合物熔体的粘度随温度的升高而下 降 。对 粘流活 化能大的塑料，可采用提高温度的方法来提高成型加 工 的流动性。
高分子材料的流变学行为研究考核试卷
9. ABC
10. ABCD
11. ABC
12. ABC
13. ABC
14. ABC
15. ABCD
16. ABC
17. ABC
18. AC
19. ABC
20. ABCD
三、填空题
1.流动行变
2.降低剪切变稀
3.储能模量损耗模量
4.牛顿非牛顿
5.储能模量损耗模量
6.黏弹性流变行为
7.流动性分子量
C.损耗模量
D.所有上述参数
14.下列哪种现象通常在高分子材料流变学中被认为是“剪切变稀”行为？（}
A.剪切速率增加时，黏度增加
B.剪切速率增加时，黏度降低
C.剪切速率增加时，弹性模量增加
D.剪切速率增加时，弹性模量降低
15.下列哪个模型用于描述高分子材料的分子链在不同剪切速率下的取向？（}
A.马克斯韦模型
A.低分子量
B.高分子量
C.较低温度
D.较高温度
9.在流变学中，哪些模型可以用来描述高分子材料的流动行为？（）
A.马克斯韦模型
B.莱斯-尼尔森模型
C.爱因斯坦模型
D.卡西米尔模型
10.哪些因素会影响高分子材料的损耗因子（tanδ）？（）
A.材料的弹性特性
B.材料的黏性特性
C.测试频率
D.测试温度
11.以下哪些现象与高分子材料的黏弹性有关？（）
D.挤出力
17.哪些方法可以用来提高高分子材料的加工性能？（}
A.改变加工条件
B.添加流动助剂
C.优化材料配方
D.提高分子分子量
18.以下哪些情况可能导致高分子材料在流变测试中出现非线性流动行为？（}
高物课后习题答案
4．高分子的构型和构象有什么不同？等规聚丙烯晶体中的螺旋链属于 构型范畴还是构象范畴？如果聚丙烯的规整度不高，能否通过单健内旋 转来改变构象而提高其规整度？为什么？
解： （1）当时 ；
（2）当时 ；
从上面的结果可以看出，聚合物加入增塑剂后，其熔点会 下降，增塑剂与聚合物之间的相互作用参数越小（相容性越 好），则熔点下降越多。
11．试比较聚乙烯、脂肪族聚酰胺和脂肪族聚酯这三类结晶聚合物的熔 点大小。
答：脂肪族聚酰胺的熔点最高；脂肪族聚酯的熔点最低； 聚乙烯的熔点介于两者之间。这是因为聚酰胺的分子之间有氢 键形成；而聚酯中酯键的存在增加了分子的柔性。
13．何谓聚合物的取向？取向对聚合物的性能有何影响？如何测定聚合 物的取向度？
答：聚合物在外力作用下，分子链、链段和结晶聚合物中的 晶粒等结构单元沿着外力方向择优排列，称为取向。
聚合物沿取向方向的拉伸强度、模量、冲击强度都显著增 加，而与取向方向垂直的方向上则降低。取向高分子材料发生 光的双折射现象。取向通常还使材料的玻璃化温度升高，对结 晶性的高聚物，则密度和结晶度也会升高，因而提高了高分子 材料的使用温度。
答：
（1）聚乙烯主链上不带侧基，单键内旋转的位垒低，聚 丙烯带有侧基（—CH3），分子内旋转位阻增加，Tg升高。
（2）聚氯乙烯是单取代，分子极性大，分子间作用力 强，内旋转困难；而聚偏氯乙烯是对称双取代，分子极性减 小，主链内旋转位垒降低，Tg下降。
（3）由于聚丙烯酸酯类的侧基是柔性的，侧基越大，则 柔性也越大，故前者Tg高。
分子量：分子量愈大，高分子链越长，整个分子链相对滑 动时摩檫阻力就愈大，需在更高的温度下才能发生粘性流动，
改性沥青零剪切粘度的确定方法探究
发 的直观解法 ， 利用应 变时 问 曲线最 末一段 的斜率
，
可 以得 到零 剪切 粘度 ， 。此外 ， 。 可 以从 ７ 。 叼也
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０
１０ ０ ００Ｏ ｏ。
２０ Ｏ ｏ ０ ∞ 。
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中 图分 类 号 ： Ｕ ３ Ｔ ５５ 文 献 标 识码 ： Ａ
０ 引言
零剪 切粘度是 剪切 速率 接 近 于零 时 的粘 度极
连 续施加 的基础 上 又 施 加 了一个 反 向 的 一 ｒ， （ 按 ０ 照 Ｂ ｌ ｍ ｎ叠 加 原 理 ， 以得 到 恢 复 阶段 的柔 量 ｏ ａ ￣ 可 曲线为 ： ．ｔ 厂 ）＝％ 叼 （）一 （ —ｔ） （ ／ ｏ＋ ｔ ｔ ｏ
式 中 表示 一 次加 载 循 环 作 用 的不 可 恢 复
变形 ， 即粘 性流 动变形 ， 由此 可 以通 过 长时 间恢 复 后 的式 （ ） 定沥青 的粘 度 。 为零 剪切粘 度 的 ３确 作 近似 ， 比测定 稳定态 时用 蠕 变 阶段 的直 线部 分 （ ／ １
可 以作为零 剪切粘 度 。
２１ ００年第 ２期
广 东 公 路 交 通 Ｇ ａ ｇ ｏ ｇＧ ｎＬ ｉ Ｔ ｎ ｕ ｎ Ｄ ｎ ｏ ｇ ｕＪ ｏ ｏ ｇ ａ
总第 １ １ １ 期
文章编号 ：６ １ ７ １ （０ ０ ０ ０ ２ ０ １７ — ６ ９ ２ １ ） ２— ０ ８— ２
改性 沥 青 零 剪 切 粘 度 的确 定 方 法 探 究
恢 复阶段 的响应 得 到 ， 复 阶段 可 以看成 是 在 。 恢
・
图１ Ｐ ７ Ｇ ６和 Ｐ ８ Ｇ ２的长时间蠕 变恢复结果（ ｈ和 ５ ） ３ ｈ
粘度概念详细解答,多方位思考你会有更多答案
零剪切粘度零剪切黏度:高分子溶液中的分子或熔融态的高分子宛如乱成一团柔软而纠缠的线球，虽然每一条分子链都在努力蠕动着，但是由于分子链与链之间的纠缠点却有效的维系着彼此结构的稳定。
此所以初期很小的剪力(shear force)并无法超越结构强度，结构依然保持着，是以黏度居高不下，类似牛顿流体(黏度恒定不随剪率而变化)，所以称为“零剪切黏度(zero-shear viscosity)”通俗地说，零剪切粘度就是剪切速率为零时的粘度，一般用η0表示，实验上无法直接测得，需要外推或用很低剪切速率的粘度近似。
粘度剪切速率流体的流动速度相对圆流道半径的变化速率—剪切速率(shear rate)。
公式：剪切速率=流速差/所取两液面的高度差。
塑料熔体注塑时流道的剪切速率一般不低于1000ˉS 浇口的剪切速率一般在100000ˉS—1000000ˉS。
高温高剪切粘度发动机的使用性能不仅与其低温下的粘度有关，而且还与其在高温下的粘度有关系。
由于多级油是非牛顿液体，因此在发动机工况下（150℃，剪切率10%），润滑油的粘度对润滑油在高温下的使用具有重要意义。
故提出高温高剪切粘度，简称HTHS粘度。
研究发现，只有当HTHS粘度高于2.4mPa*S时才有效减少磨损。
拉伸黏度动力粘度动力粘度：面积各为1㎡并相距1m的两平板，以1m/s的速度作相对运动时，因之间存在的流体互相作用所产生的内摩擦力。
单位：N·s/㎡(牛顿秒每米方）即Pa·S （帕·秒）表征液体粘性的内摩擦系数，用μ表示。
常见液体的粘度随温度升高而减小，常见气体的粘度随温度升高而增大。
表观粘度说明：它只是对流动性好坏作一个相对的大致比较。
真正的黏度应当是不可逆的粘性流动的一部分，而表观黏度还包括了可逆的高弹性变形那一部分，所以表观黏度一般小于真正黏度。
表观粘度又可以分为剪切黏度和拉伸黏度。
在发动机油上，他可以预测出由于发动机油泵送性能不足而引起的故障。
零剪切速率黏度
零剪切速率黏度零剪切速率黏度，即粘度，是一种物理性质，是刻画液体的流变性的基本物理量。
它表示物体内某一体积内的流变特性，反映了液体内部游动分子的动力学行为。
粘度的大小与液体的粘性有关，是化学工程和机械制造中的重要技术参数。
零剪切速率黏度，也称为拉伸黏度，是一种特殊的粘度解释，它是比较常见的应用于液体或流体流变性参数，以及有关介质粘度测量的相关学习。
它反映液体或流体流动性的动力学行为，更直接地反映流体的稳定性或稳定性，深入研究其内部流动特性。
零剪切速率黏度不仅可以用来识别粘性介质，还可以衡量流体内某一切向剪切速率下的流变特性，以判断其在实际应用中的流变性能。
零剪切速率黏度是流体流变性的一种重要特征，其大小与流体流动特性有着显著的关系。
零剪切速率黏度还可以用来识别液体或流体流变性，以及预测实际工程中流体流变性的变化情况。
如果粘度改变，流体的稳定性和流动性也会随之改变。
此外，零剪切速率黏度也可以用于发电设备的湍流动力学研究，揭示液体内部物理动力学过程，以及液体在实际应用中的流变特性。
零剪切速率黏度的测量是一个复杂的过程，它需要考虑液体的流变性、测试仪器的灵敏度以及测量环境。
测量前需要确定测量参数，如测量介质、测量温度、测量压力等；测量前还需要查验测量仪器，以保证测量准确性。
时，零剪切速率黏度的测量需要满足一定的安全要求，以确保人员和设备的安全。
零剪切速率黏度测量一般可以分为机械式和电子式两大类。
机械式测量仪通常是吊针滴管式测量仪，电子式测量仪则是电子粘度仪。
机械式测量仪的测量精度狭窄，而电子式测量仪则可以提高测量精度，测量范围更广，数据处理也更加便捷。
综上所述，零剪切速率黏度是一种重要的物理参数，它反映的是流体的流变特性，可以更好地了解流体的粘性以及稳定性。
它的测量是一个复杂的过程，需要考虑液体的流变性、测试仪器的灵敏度以及测量环境等因素。
同时，机械式和电子式测量仪也将影响最终的测量精度。
希望以上介绍能够对读者有所帮助，更多的促进对零剪切速率黏度的研究、实践和应用。
关于黏度及其测量的补充说明
说明
（1）已知柔性链大分子在溶液或 熔体中处于卷曲的无规线团状。结 构研究表明，当熔体处于平衡态时， 熔体中大分子链构象接近Gauss链 构象。 （2）当在外力或外力矩的作用下熔体流动时，大分子链的构 象被迫发生改变。同时由于大分子链运动具有松弛特性，被改 变的构象还会局部或全部地恢复。 （3）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，致使其构象分布从宏观上看几乎不发生变化，故体系粘度 也不变，表现出牛顿型流动特点。
高分子液体的弹性与本体高弹性的重要差别在于液体的弹性 总是与不可逆的粘性流动纠合在一起。
类橡胶液体理论
• 该理论认为高分子浓厚体系的奇异粘弹性， 与系统中大分子链相互缠结，构成三维拟 网状立体结构有关。 • 缠结类型主要有两种：几何缠结和van de waals作用。
分子链缠结类型
缠结概念的演变
1. 分子结构参数对黏度的影响
主要参数为超分子结构参数，即平均分子量、分子量分布、 长链支化度。 （1） 平均分子量的影响
Fox- Flory公式：
K1M W 0 3 K 2 M W.4
MW M c MW M c
(2-5)
式中 M c为分子链发生“缠结”的临界分子量。 缠结是高分子材料链状分子的突出结构特征，对材料的力 学性能和流动性有特别重要的影响。
n. 偏向；挠曲；偏差
[pə'ræmitə] n. 参数
['rəutə] n. [电]转子
（4）当剪切应力或剪切速率较大时，一方面高分子链的构 象发生明显变化。这种变化主要源于大分子链沿流动方向 取向；另一方面由于过程进行速度快，体系没有足够的时 间充分松弛，使长链大分子偏离原来的平衡构象。取向的 大分子间相对流动阻力减少，使体系宏观粘度下降，出现 “剪切变稀”的假塑性现象。
零剪切粘度的影响因素
1. 乳胶粒子流变性质作为高聚物溶液／熔体流变性质的典型代表，已被研究了近百年，但到目前尚有一些内在的流变机理未完全被揭示。
例如流体的零切粘度(这里是指任意一流体流动层与相邻流体静止层间的层间剪切粘度,用η0表示)。
尽管许多文献基于数学推导的方式已经给出了相关的流体动态粘度性质关系，但对于流体层间的零切粘度，迄今仅给出一个并不确切的定义。
零切粘度(η0 )是一个与时间无关的值，它直接反映了流体层间的微观属性，是评价不同高聚物溶液流体粘度和流体层间化学特性的重要基本参数。
本文阐述聚甲基丙烯酸甲酯乳胶粒子体系流动特性与其流变性质的对应关系，同时确定流体层间的零切粘度求值方法，并依据实验数据，求出了不同粒径聚甲基丙烯酸甲酯乳胶粒子体系的η0值。
参考文献见附件二：《聚甲基丙烯酸甲酯乳胶粒子流变特性及零切粘度的研究》2.乳状液在工业中有着广泛的应用。
乳状液最重要的特性是稳定性,乳状液的稳定性主要是由油水界面膜的强度决定的。
界面膜稳定是乳状液稳定的一个重要因素。
界面粘度是油水界面膜的一种重要性质,是界面膜强度的反映,对乳状液的稳定性有很大的影响。
界面剪切粘度的大小取决于成膜物质排列的紧密程度,成膜物质相互作用力的大小和是否有结构形成。
表面活性剂和固体粒子对煤油--水动态界面剪切粘度的影响,结果表明:1) 表面活性剂和固体粒子的存在可以改变油水界面膜的流变特性,提高界面膜剪切粘度,提高油水界面膜的强度。
2) 表面活性剂在油水界面上的吸附是可逆吸附,而固体粒子在油水界面上的吸附是不可逆吸附。
参考文献见附件三：《表面活性剂和固体粒子对动态界面剪切粘度的影响》3.在低的总相对分子质量下，引入支链通过降低粘度会改变许多聚合物的线性粘弹行为。
然而，当支链的相对分子质量大于缠结相对分子质量时，观察到了低剪切粘度的增加，即零剪切黏度增加了。
链的结构影响着整体流变性能，在同等的相对分子质量下，星形支化结构的回转半径小，溶液的粘度低。
第五章高分子流体流动的影响因素
高分子材料的分子量分布及平均分子量
分子量分布：分子量相同时，分子量分布窄粘度变化小
1－分子量分布宽 2－分布窄
2 1 ŕ
分布窄的长链比率小,在剪切速率低时, 宽的缠结结构多,拟网状结构密度大,所以 粘度高.在高剪切速率时,宽的增加剪切速 率破坏的拟网状结构多,解缠绕多,拟网状 结构密度大大降低,流动单元减小,阻力减 小,所以剪切变稀明显.
软化增塑材料：主要用于黏度大、熔点高、难加工的高填充 高分子体系，以期降低熔体黏度，降低熔点，改善流动性 。 软化增塑材料的作用则是减弱物料内大分子链间的相互牵制 ，使体系黏度下降，非牛顿性减弱，流动性得以改善。尽 管人们对这些体系的流变性十分感兴趣且做了大量研究， 但由于体系组分复杂，相互制约因素多，流动机理复杂， 许多问题尚待深入研究。
例如：成型压力:l～10MPa， 聚合物熔体体积压缩量＜l%。 注塑成型时，注射压力可达100MPａ，出现 明显的体积压缩。 体积压缩——自由体积减少（分子间距离 缩小）——导致流体的黏度增加，流动性降低。 结论：增大压力使聚合物熔体的黏度上升。
聚合物黏度对压力变化的敏感性： ①支化的LDPE比线型的HDPE自由体积大，分
第5章 高分子流体流动的影响因素
5. 1 剪切速率/应力对黏度的影响
主要表现为剪切变稀效应
但不同材料流动曲线仍有明显的不同，表现在三个方
面：
零剪切粘度高低不同，对同一种材料而言，主要反
映了材料分子量的差别
材料流动性由线性行为转入非线性行为的临界剪切
速率不同 幂律流动区的曲线斜率不同，即流动指数n不同。
纺丝和塑料的注射和挤出加工中剪 切速率比较高，分子量分布的宽窄 对于熔体粘度的剪切速率依赖性影 响较大，MI并不能很好的反映高剪 切速率下的粘度，MI相近，但在高 剪切速率下分子量分布窄的粘度比 分子量分布宽的粘度高。
零切粘度名词解释
零切粘度名词解释
零切粘度是指流体在管道中流动时，当管道中的压力保持不变时，流体沿着管道横截面的切向速度为零时的粘度。
它也称为“切变粘度”或“剪切粘度”。
粘度是描述流体分子间相互作用力大小的一种指标。
在管道中流动时，流体分子之间会发生相互作用，使流体流动变得困难。
零切粘度是这种分子间相互作用力的最小值，也就是说，当流体在管道中流动时，如果不存在切向力，流体的粘度最小，流动最困难。
零切粘度是一个重要的流体力学参数，可以用来描述流体在管道中的流动特性，例如管道的流阻、泵的效率等。
在工业上，广泛用于流体输送、过滤、混合等领域。
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1. 乳胶粒子流变性质作为高聚物溶液／熔体流变性质的典型代表，已被研究了近百年，但到目前尚有一些内在的流变机理未完全被揭示。
例如流体的零切粘度(这里是指任意一流体流动层与相邻流体静止层间的层间剪切粘度,用η0表示)。
尽管许多文献基于数学推导的方式已经给出了相关的流体动态粘度性质关系，但对于流体层间的零切粘度，迄今仅给出一个并不确切的定义。
零切粘度(η0)是一个与时间无关的值，它直接反映了流体层间的微观属性，是评价不同高聚物溶液流体粘度和流体层间化学特性的重要基本参数。
本文阐述聚甲基丙烯酸甲酯乳胶粒子体系流动特性与其流变性质的对应关系，同时确定流体层间的零切粘度求值方法，并依据实验数据，求出了不同粒径聚甲基丙烯酸甲酯乳胶粒子体系的η0值。
参考文献见附件二：《聚甲基丙烯酸甲酯乳胶粒子流变特性及零切粘度的研究》
2.乳状液在工业中有着广泛的应用。
乳状液最重要的特性是稳定性,乳状液的稳定性主要是由油水界面膜的强度决定的。
界面膜稳定是乳状液稳定的一个重要因素。
界面粘度是油水界面膜的一种重要性质,是界面膜强度的反映,对乳状液的稳定性有很大的影响。
界面剪切粘度的大小取决于成膜物质排列的紧密程度,成膜物质相互作用力的大小和是否有结构形成。
表面活性剂和固体粒子对煤油--水动态界面剪切粘度的影响,结果表明:
1) 表面活性剂和固体粒子的存在可以改变油水界面膜的流变特性,
提高界面膜剪切粘度,提高油水界面膜的强度。
2) 表面活性剂在油水界面上的吸附是可逆吸附,而固体粒子在油水
界面上的吸附是不可逆吸附。
参考文献见附件三：《表面活性剂和固体粒子对动态界面剪切粘度的影响》
3.在低的总相对分子质量下，引入支链通过降低粘度会改变许多聚合物的线性粘弹行为。
然而，当支链的相对分子质量大于缠结相对分子质量时，观察到了低剪切粘度的增加，即零剪切黏度增加了。
链的结构影响着整体流变性能，在同等的相对分子质量下，星形支化结构的回转半径小，溶液的粘度低。
详细的流变分析证实：在几种频率下对其进行振荡剪切时，线性和星形支化结构具有截然不同的响应。
当与同等相对分子质量的线性材料比较时，在线性粘弹区支化材料具有较高的低剪切粘度。
不过，支化材料粘度对剪切速率的依赖性高得多，造成在高的剪切速率下粘度较低。
在较高的剪切速率下，支化材料具有较低的粘度，这就表明加工性能获得了改善。
同时根据高分子物理课本的记载，因为支化分子比同分子量的线型分子在结构上更为紧凑，使短支链高聚物的零切粘度比同分子量的线型高聚物略低一些。
但是，如果支链长到足以相互缠结，则其影响就相当显著了，即零切粘度大幅增加。
对于三臂支化和四臂支化高分子来说，这种变化更加明显。
参考文献见附件四：《结构与性能的关系：线性宏观结构和星形支化宏观结构》
《高分子物理》复旦大学出版社（修订版）
4.（1）分子量的影响：当分子量小于临界分子量M C时，高聚物的零
切粘度与重均分子量成正比，η0=K1M W
当分子量大于临界分子量M C时，零切粘度随分子量增加而急剧增加，η0=K2M W3.4
（2）分子量分布的影响：分子量分布较窄或单分散的高聚物，熔体的剪切粘度主要由重均分子量决定。
而分子量分布较宽的高聚物，其粘度可能与重均分子量没有严格的关系，分子量分布曲线上的大分子量尾端对零切粘度及流变行为有特别重要的影响。
在临界分子量以上，零切粘度与重均分子量的3.4次方成比例，因此对于分子量分布较宽的高聚物，其高分子量部分对零切粘度的贡献要比低分子量部分大得多。
这样，两个重均分子量相同的同种高聚物试样，分子量分布较宽的有可能比窄的有较高的零切粘度。
（3）分子链柔顺性：柔性链的粘度比刚性链低，例如聚有机硅氧烷和含有醚键的高聚物的粘度就特别低。
（4）除此以外外，分子的极性、氢键和离子键等对高聚物的粘度也有很大的影响。
如氢键能使尼龙、聚乙烯醇、聚丙烯酸等高聚物的粘度增加。
参考文献：《高分子物理》复旦大学出版社（修订版）
5. （1）乳胶涂料用增稠剂的品种很多，主要有无机增稠制(以膨润土为主)和有机增稠剂(纤维素类、丙烯酸酯类、缔合型聚氨酯类)。
目前在乳胶涂料中，常把聚氨酯增稠剂与纤维素增稠剂复配使用，以制备性能优异的涂料。
参考文献：《缔合型聚氨酯增稠剂在乳胶涂料中的应用》
（2）高分子在溶剂中形成凝胶往往伴随着分子结构的变化，如丝素溶液在一定的条件下会发生胶凝作用，这是由于丝素分子由无规卷曲转化为贝塔构象的缘故，同时其分子的结晶程度提高。
其自然形成胶凝的时间长，而当调节pH值至等电点附近时，则快速胶凝而形成稳定的凝胶。
参考文献：《丝素蛋白的胶凝和凝胶稳定性的研究》
（3）在选择树脂产品时，人们往往只注意树脂的类型和技术指标，而忽视了树脂的分子量和分子量分布这一反映树脂产品内在质量的因素。
分子量分布能对聚合物性能起重要影响，往往是涂料性能能否达到令人满意的关键。
涂料生产中，人们总是追求涂料产品能够达到所要求的各项理化性能指标，并且具有一定的贮存稳定性，同时还要适应施工条件的要求，施工后形成优异的涂层。
对于这些要求，在很大程度上取决于成膜树脂的性质，而成膜树脂的性质既于构成树脂的组成和分子结构有关，又与分子量和分子量分布有关。
从涂膜性能的观点、低分子量部分一般是不希望的，而高分子量部分又会增大粘度。
因为树脂的分子
量是影响涂料粘度的一个重要因素，通常分子量大，粘度就大，由于颜、填料在体系中润湿性差，故很难均匀地分散在高分子树脂骨架结构中，会导致涂料在贮存过程中发生絮凝或成胶。
从涂料性能考虑，应选择高分子量成膜树脂制造涂料，因为高分子量树脂具有较好的耐候性能。
不利因素是粘度太大。
从粘度角度考虑，选择低分子量树脂有利于制造涂料，但低分子量树脂的耐候性和耐水性均较差，所以要选择适当分子量和分子量分布的树脂制造涂料是十分必要的，这就需要综合平衡。
参考文献：《涂料用聚合树脂的分子量及分子量分布与性能的关系》
（4）有机聚硅氧烷的分子结构、分子量大小、乙烯基／烷基比例、有机聚硅氧烷用量等因素对硅丙乳液及硅丙乳胶涂料的性能存在较大的影响，选择、制备有机聚硅氧烷时应予以充分考虑。
参考文献：《有机硅氧烷的分子结构对硅丙乳液性能的影响》
（5）一些学者利用有效介质微分理论来说明乳胶体悬浮液或乳液的剪切粘度
跟分散相的浓度有关。
文中作者对已经提出的非牛顿乳胶体浓度与粘度的关系表达式进行分析，并说明了不足，因此他提出了另一种乳状液的粘度浓度关系方程。
文中主要提到了以下两种粘度计算公式来预测高浓度下的粘度：
乳胶液的粘度用相对粘度ηr来表示，等于分散相粘度/基相零切粘度，即
这条公式用于计算乳胶浓度较低时的相对粘度，为分散相特性粘度，K为经验修正系数，Φ为分散相的浓度。
公式二：
这条公式用于计算乳胶浓度较高时的粘度，Φ*为乳胶体粘度发生突变时的浓度，
K H 为哈金斯系数。
这种替代方程的优点有： 1.其参数和悬浮液的物理性质有更加密切的关联性; 2.他纠正了乳状液中刚性粒子在极稀溶液和临界浓度附近的流变行为。
此外，该方程可解释半稀范围内柔性例子的可塑性。
参考文献：《A comparison of viscosity–concentration relationships for emulsions》。