高分子流变学基础复习.doc
高分子材料流变学复习题
一、填空题（2×10=20分）1.高分子材料流变学可分为高分子材料流变学和流变学。
2.高分子材料的结构可以分为结构和结构，影响高分子流变性质的主要结构层次为结构。
3.输运过程中的基本方程有方程，方程和方程。
4.互容高分子可以分为互容和互容两种情形。
二、选择题(单选)（2×5=10分）1.大多数聚合物流体属于：（）A．膨胀性流体 B. 膨胀性流体C. 假塑性流体D. 假塑性流体2.能有效改善聚甲醛的加工流动性的方法有：（）A．增大分子量 B. 升高加工温度 C. 提高挤出机的螺杆转速3.下列方法中不能测定聚合物熔体粘度的是：（）A．毛细管粘度计 B. 旋转粘度计C. 乌氏粘度计D. 落球粘度计4.高聚物为假塑性流体，其粘度随剪切速率的增加而（）。
A、增加B、减少C、不变5.在设计制造外径为5cm管材的模头时，应选择哪种内径的模头（）。
A、小于5cmB、5cmC、大于5cm三、判断题（2×5=10分）1.Weissenberg效应得出现是因为高分子液体具有黏性。
（）2.液体的流动黏度随外力作用时间的延长而变大的的性质称为触变性。
（）3.挤出胀大比随着剪切速率的的升高而增加，随温度的升高而增加。
（）4.挤出成型过程中同时存在拖曳流，压力流和漏流。
（）5.软化增塑剂的加入使基础胀大比增大。
（）四、名词解释（4×5=20分）法向分量；黏流态；宾汉流体；粘流活化能；触变性流体五、简答题（2×10=20分）1.如何表征高分子流体的剪切敏感性与温度敏感性？2.平均分子量和分布对聚合物熔体黏度、力学性能各有何影响？六、论述题（20分）画出牛顿流体和三种典型的无时间依赖性的非牛顿流体的流动曲线，并说明其主要流动特征。
高分子材料加工工艺聚合物流变学基础
A.含义：在定温下表观粘度随剪切持续时间延长而增大的液体称为摇凝性液体。 B.原因：主要原因是溶液中不对称的粒子（椭球形线团）在剪切应力场的速度作用下取向排列形成暂时 次价交联点所致，这种绨合使粘度不断增加，最后形成凝胶状，只要外力作用一停止，暂时交联点就消除，粘 度重新降低。
应变：材料在应力作用下产生的形变和尺寸的改变称为应变。（单位长度的形变量） 根据受力方式不同，通常有三种类型：剪切应变（γ）、拉伸应变（ε）和流体静压力的均匀压缩
剪切速率
表示单位时间内的剪切应变
拉伸速率 牛顿粘度
表示单位时间内的拉伸应变
为比例常数，称为牛顿粘度。是液体自身所固有的性质，其表征液体抵抗外力 引起流动变形的能力。液体不同，粘度值不同与分子结构和温度有关，单位（
高分子材料加工工艺聚合物流 变学基础
流变学 流动+形变
高分子材料加工流变学？
第一节 高分子熔体流变行为
• 1 非牛顿型流动 • （1）牛顿流体 • 服从牛顿流动定律的流体称为牛顿流体 • （2）非牛顿流体 • 凡不服从牛顿流动定律的流体称为非牛顿流体
应力：单位面积上所受的力称为应力。 根据受力方式不同，通常有三种主要类型：剪切应力（τ）、拉伸应力（б）和流体静压力（P）
• 高分子流动不是简单的整个分子的迁移，而是链段的相继蠕动来实现的。类似于蛇的蠕动。链段的尺寸大 小约含几十个主链原子。
• 流动不复合牛顿流体的运动规律。粘度随剪切速率或剪切应力的大小而改变。 • 这个优点利于我们通过改变螺杆转速、压力等工艺参数调节熔体的粘度、改善其流动性。
• 聚合物在流动过程中所发生的形变一部分是可逆的，因为聚合物的流动并不是高分子链之间简单的相对滑 移的结果，而是链段分段运动的总结果，这样在外力作用下，高分子链不可避免地要顺外力方向有所伸展 ，聚合物进行黏性流动时，必然伴随高弹形变。在外力消除后，高分子链又要卷曲起来。
高分子流变学的考试重点归纳
判断15分选择20分名词解释15分简述题20分计算题30分一名词解释1.假塑性流体：黏度随剪切速率的增加而降低的流体，粘度与剪切应力之间的关系服从幂律定律，其中，非牛顿指数n<12.膨胀性流体:黏度随剪切速率的增加而升高的流体，粘度与剪切应力之间的关系服从幂律定律，其中非牛顿指数n>13.宾汉流体:指当所受的剪切应力超过临界剪切应力后，才能变形的流动的流体，亦称塑性流体，其中剪切应力与剪切速率服从τ=τy+ηpγ̇4.牛顿流体:剪切应力与剪切速率之间呈线性关系，表达式为τ=μγ̇的流体5.剪切变稀：粘度随剪切速率升高而降低6.爬杆效应：当金属杆在盛有高分子流体的容器中旋转，熔体沿杆上爬的现象7.挤出胀大：聚合物熔体挤出圆形截面的毛细管时，挤出物的直径大于毛细管模直径8.熔体破裂：聚合物熔体在毛细管中流动时，当剪切速率较高时，聚合物表面出现不规则的现象，如竹节状，鲨鱼皮状9.无管虹吸：当插入聚合物溶液中的玻璃管，提离液面之上时，聚合物溶液继续沿玻璃管流出的现象10.第一法向应力差：高聚物熔体流动时，由于弹性行为，受剪切的作用时，产生法向应力差，其中满足关系式N1=τ11−τ22=φ1∗γ̇212(N1通常为正值)11.第二法向应力差：同上，关系式为N2=τ22−τ33=φ2∗γ̇212 (N2通常为负值)12.本构方程：是一类联系应力张量和应变张量或应变速率张量之间的关系方程，而联系的系数通常是材料的常数。
13.剪切应力：单位面积上的剪切力，τ=FA14.剪切速率：流体以一定速度沿剪切力方向移动。
在黏性阻力和固定壁面阻力的作用力，使相邻液层之间出现速度差,γ̇=d v也可理解成一定间距的液层，在一定时间内的d y相对移动距离。
解答题1. 用分子链缠结的观点解释普适效应答：当高聚物的相对分子质量超过某临界值后，分子链间存在着相互缠绕点或因范德瓦耳斯力作用形成链间的物理交联点。
在分子热运动作用下，这些物理缠结点处于不断解体和重建的动平衡状态。
高分子流变学复习要点
流变考点大全一、名词解释1. 本构方程：又称状态方程，描述应力分量与形变分量或形变速率分量之间关系的方程,是描述一大类材料所遵循的与材料结构属性相关的力学响应规律的方程. 反映流变过程中材料本身的结构特性。
2. 等粘度原则：两相高分子熔体或溶液粘度相近，易混合均匀。
3. 近似润滑假定：把原来物料在x—y平面的二维流动，在一段流道内简化成为只沿x方向的一维流动，这种简化假定称为~。
4. 剪切变稀：相同温度下，高分子液体，在流动过程中粘度随剪切速率增大而降低的现象。
5. 表观剪切黏度：表观粘度η a定义流动曲线上某一点τ与γ的比值6. Banis效应：又称口型膨胀效应或挤出胀大现象，是指高分子熔体被迫挤出口模时，挤出物尺寸d大于口模尺寸D，截面形状也发生变化的现象。
7. 粘流活化能：E定义为分子链流动时用于克服分子间位垒跃迁到临近空穴所需要的最小能量，它表征粘度对温度的依赖性，E越大，粘度对温度的依赖性越强，温度升高，其粘度下降得越多。
8. 法向应力差：两个法向应力分量差值在各种分解中始终保持不变，定义法向应力差函数来描写材料弹性形变行为。
9. 零切黏度：剪切速率接近于0时，非牛顿流体对应的粘度值。
10. 表观粘度：流动曲线上某点与原点连线的斜率11. 弯流误差：高分子液体流经一个弯形流道时，液体对流道内侧壁和外侧壁的压力，会因法向应力差效应而产生差异。
12. 拉伸粘度：聚合物在拉伸过程中拉伸方向的总的法向应力与拉伸速率的比值。
13. 第二牛顿区;假塑性流体在当前剪切速率很高时，剪切粘度会趋于一个定值，而这一剪切区域称为假塑性流体的第二牛顿区。
14. 触变性：等温条件下，某些液体流动粘度随外力作用时间长短发生变化的性质，其中粘度变小为触变性。
15. Tf：黏流温度，高分子高弹态与粘流态之间转变的温度，大分子链产生重心位移的整链相对运动。
16. Tg：玻璃化温度，分子链段运动，解除冻结的温度，形变可以恢复。
《高分子流变学》复习资料
第二章 流变学的基本概念
1、单位张量和对称张量：
单位张量
对称张量（������������������������������������ = ������������������������������������ ）
2、无穷小位移梯度张量
������������11 σ = �������������21 ������������31
������������������������������������ ⎤ ������������������������ ⎥ ������������������������������������ ⎥ ������������������������ ⎥ ⎥ ������������������������������������ ⎥ ������������������������ ⎦
0 0 1 0� 0 1
������������12 ������������22 ∙
������������13 ������������23 �。 ∙
3、应变张量 ������������������������������������ ������������ = ������������������������������������ = ������������������������������������� ������������������������������������
������������12 ������������22 ������������32
1 ������������ = �0 0
������������13 ������������11 ������������23 � = � ∙ ������������33 ∙
高分子流变学基础
高分子材料流变学
第二章基本物理量和高分子液体的 基本液变性质
1
1.引言
高分子液体流动时所表现的粘弹性，与通常所说 的理想固体的弹性和理想液体的粘性大不相同， 也不是二者的简单组合。
Hook 定律
E Gy (2 1)
Newton 粘性定律
高分子材料流变学 第二章基本物理量和高分子液体的 基本液变性质 7
2.基本物理量
2.1.1 牵引力和应力张量 首先考察流变过程中物体内 一点P 的应力。 在物体内取一小封闭曲面S， 令P 点位于曲面S 外表面的 面元δ S 上（法线为n，指 向S曲面外部），考察封闭 曲面S 外的物质通过面元 δ S 对曲面 S内物质的作用 力。
T11 T12
T13 n1
t 2 T21 T22 T23 n2 T31 T32 T33 n 3
11
高分子材料流变学
第二章基本物理量和高分子液体的 基本液变性质
2.基本物理量
或者简单地
t1 t3
n1 (i, j 1,2.3) n3
t 2 (Tij ) n2
高分子材料流变学
第二章基本物理量和高分子液体的 基本液变性质
高分子液体是粘弹性流体，在剪切场中既有粘性 流动，又有弹性形变，一般情况下三个坐标轴方 向的法向应力分量Tij不相等，T11≠T22 ≠T33 ≠0
高分子材料流变学
第二章基本物理量和高分子液体的 基本液变性质
24
2.基本物理量
同一个应力张量分解方法有多种结果,给出两种不同 的分解方法的例子 。
高分子材料流变学 第二章基本物理量和高分子液体的 基本液变性质 14
2.基本物理量
高分子加工工艺 第四章 聚合物流变学基础
4.3 拉伸粘度
如果引起流动的应力是拉伸应力，则： 拉伸粘度:
：拉伸应变速率 ：拉伸应力或真实应力
拉伸应变：
dl l ln l0 l l0
l
拉伸应变速率：
d dt
d [ln l dt
l ] 1 dl
0
l dt
所以：剪切流动与拉伸流动是有区别的。
剪切流动与拉伸流动的区别：
剪切流动是流体中一个平面在另一个平面的滑动；
拉伸流动则是一个平面两个质点间距离的拉长。
拉伸粘度随拉应力方向（单向或双向）而不同。 拉伸粘度随拉伸应变速率的变化趋势与假塑性流
体有所不同。拉伸粘度与拉伸应变速率关系的复杂 性和多样性。
4.4 温度和压力对粘度的影响
在给定剪切速率下，聚合物的粘度主要取决于实现分子位 移和链段协同跃迁的能力以及在跃迁链段的周围是否有可 以接纳它跃人的空间(自由体积)两个因素，凡能引起链段跃 迁能力和自由体积增加的因素，都能导致聚合物熔体枯度 下降。
由图看出，在很低的剪切速 率内，剪切应力随剪切速率 的增大而快速地直线上升， 当剪切速率增大到一定值后， 剪切应力随剪切速率增大而 上升的速率变小。但当剪切 速率增大到很高值的范围时， 剪切应力又随剪切速率的增 大而直线上升。
可将聚合物流体在宽广剪切速率范围内测得的流动曲线划 分为三个流动区：
第一流动区，也称第一牛顿区或低剪切牛顿区。 该区的流动行为与牛顿型流体相近； 有恒定的粘度，而且粘度值在三个区中为最大。 零切粘度或第一牛顿粘度，多以符号η0表示。 糊塑料的刮涂与蘸浸操作大多在第一牛顿区所对应的 剪切速率范围内进行。
α交联反应进行的程度
③受热时间的影响： 流度随受热时间的延长而减小，即热固性聚合物在完全熔融后其 熔体的流动性或流动速度均随受热时间延长而降低。
2011年高分子流变学复习题
影响高分子流变的因素 • 温度
影响高分子流变的因素 • 剪切速率
影响高分子流变的因素 • 剪切速率
影响高分子流变的因素 • 分子量及其分布
影响高分子流变的因素 • 分子量大小
影响高分子流变的因素 • 分子量分布
影响高分子流变的因素 • 分子链结构
弹性效应
弹性效应
剪切过程中弹性来源
弹性效应表现
韦森堡效应
弹性效应表现
挤出胀大效应
弹性效应表现
挤出胀大效应
拉伸流动
拉伸流动
高分子熔体拉伸流动
流动测试方法
毛细管流变仪
流动测试方法
熔融指数测试
流动测试方法
旋转粘度测试
测试方法比较
• 流动：是高分子材料粘性表现；
• 形变：高分子材料弹性表现； • 形变的来源：法向应力差 • 现象：
• 本构方程：联系应力张量和应变张量或应 变速率张量之间的关系方程； • 应力张量： • Txx：作用在x面上，沿x方向的应力；拉伸 • Txy：作用在x面上，沿y方向的应力；剪切 • • • • 线性弹性固体： 粘弹体： 线性粘性流体： 非线性粘性流体：
高分子流变学复习
泊松比（Poisson ratio）由材料性质决定的 ，表示侧边变形的大小。
在拉伸实验中，定义：侧边的分数减量，也与应力成正比，在流变学中使用泊松比
在各向同性压缩实验中，材料的应变应为其体积的变化分数△V/V。所加应力用压力 P来表示，则：
P＝－K△V/V0
K为弹性常数，称为体积模量（Bulk modulus）
对非线性弹性是一个突破，它使我们不需作任何关于应力应变关系的假定而能得到非线性弹性的应力应变关系。当然这一理论比线弹性理论复杂得多。
只有部分交联的聚合物在高于Tg时才会发生较大的弹性形变（可恢复的变形）。当然交联不一定是指化学上的交联（如橡胶的硫化），也包括大分子间由于其他原因而紧密地结合在一起的情况，如嵌段共聚物在温度介于共聚物组成中两个聚合物的Tg之间时 。
对于理想高弹体来说，其弹性是熵弹性，形变时回缩力仅仅由体系内部熵的变化引起，因此有可能用统计方法计算体系熵的变化，进而推导出宏观的应力应变关系 。
02
橡胶弹性的分子理论成功地解释了许多实验现象。但由于在推导过程中作了许多假设，有些实验结果与理论结果并不一致。
03
橡胶弹性的统计理论
下图表示部分交联的高聚物，图中A，B，C，D…等为交联点，而在交联点之间的链段BC，CH等，我们称之为网链（Network-chain）。 在一般的硫化橡胶中，网链大约由50到100个重复链节组成，天然橡胶的分子大约由1000～2000个链节组成，因此一个分子中的网链数大约为10—40个，通常我们用单位体积聚合物中网链的数目来表示交联的程度，用Ni表示；此外也可以用网链的数均分子量Mc表示交联程度。
橡胶是轻度交联的聚合物，其流变行为可以用非线性弹性（也称为橡胶弹性）这一数学模式来描述。
(完整版)流变学复习
名词解释?流变学：研究材料流动及变形规律的科学。
?假塑性流体：指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体。
?韦森堡效应&爬杆现象&包轴现象：当圆棒插入容器中的高分子液体中旋转时，没有因惯性作用而甩向容器壁附近，反而环绕在旋转棒附近，出现沿棒向上爬的“爬杆”现象。
?巴拉斯效应&挤出胀大&弹性记忆效应：指高分子被强迫挤出口模时，挤出物尺寸要大于口模尺寸，截面形状也发生变化的现象。
?法向应力效应：聚合物材料在口模流动中，由于自身的黏弹特性，大分子链的剪切或拉伸取向导致其力学性能的各向异性，产生法向应力效应。
?松弛时间：是指物体受力变形，外力解除后材料恢复正常状态所需的时间。
?表观粘度：非牛顿型流体流动时剪切应力和剪切速率的比值。
?*入口校正：对于粘弹性流体，当从料筒进入毛细管时，由于存在一个很大的入口压力损失，因此需要通过测压力差来计算压力梯度时所进行的校正。
?本构方程：描述应力分量与形变分量或形变速率分量之间关系的方程,是描述一大类材料所遵循的与材料结构属性相关的力学响应规律的方程. 反映流变过程中材料本身的结构特性。
?*粘流活化能：E定义为每摩尔运动单元所需要的能量，它表征粘度对温度的依赖性，E越大，粘度对温度的依赖性越强，温度升高，其粘度下降得越多。
?*第二光滑挤出区：当剪切速率继续增大时，熔体在模壁附近会出现“全滑动”，这时会得到表面光滑的挤出物，这一区域称为第二光滑挤出区。
?*第一法向应力差：沿流动（受力）向的应力与垂直于流向（法向）的应力之差。
?*触变性流体：在恒温和恒定的切变速率下，粘度随时间递减的流体。
?*震凝性流体：在恒温和恒定的切变速率下，粘度随时间递增的流体。
?*平衡转矩：胶料混炼时，转矩随物料的不断均化最终达到的平衡值。
?拉伸粘度：拉伸应力与拉伸应变速率之比，表示流体对拉伸流动的阻力。
?*宾汉流体: 与牛顿型流体的流动曲线均为直线，但它不通过原点，只有当剪切应力超过一定屈服应力值之后才开始塑性流动。
青科成人教育《高分子流变》期末考试复习题及参考答案
2019-2020 第一 高分子材料流变学C 卷 高分子科学与工程学院高分子材料与工程（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）一、填空题（10×2=20分）1. Maxwell 模型是由一个 和一个 串联而成。
2. 影响高分子液体流变性质的最重要的结构参数有 ， ，及 。
3. 高分子液体流动形式主要有两种，由 引起的压力流和由 引起的拖曳流。
4. 从现象上分，挤出畸变可分为两大类，一类为_ _ ，一类为__。
二、选择题(单选)（5×2=10分）1. 下列三类物质中具有粘弹性的是：（ ）A ．硬固的塑料 B. 硫化橡胶 C. 聚合物流体 D. 以上三者均有2. 聚合物熔体的爬杆效应是因为（ ）。
A 、普弹形变B 、高弹形变C 、粘流3. 3.4次方幂律是反映以下什么与相对分子质量的关系（ ）。
课程考试试题 学期 学年 拟题人: 拟题学院（系）:A、溶液粘度B、零剪切粘度C、玻璃化转变温度4.以下哪个过程与链段运动无关（）。
A、玻璃化转变B、巴拉斯效应C、T b（脆化点）5.聚合物的粘流活化能越大，则其熔体粘度：（）A、越大；B、对温度越敏感；C、对剪切速率越敏感三、判断题（5×2=10分）1.结构流变学属于宏观流变学，加工流变学属于微观流变学。
（）2.高分子液体的次级流动时由黏弹力和惯性力综合形成的。
（）3.在支化结构中，对高分子材料黏度影响大的是长支链的形态和长度。
（）4.为了准确测定完全发展流动区上的压力梯度，需要进行Bagley校正。
（）5.炭黑粒子为活性填料，使体系黏度下降。
（）四、名词解释（5×4=20分）1挤出胀大比；2粘流温度；3熔体破裂现象；4非牛顿指数；5表观粘度五、简答题（2×10=20分）1.简要说明炭黑的用量、粒径、比表面积、结构值（吸油值）对混炼胶粘、弹性的影响规律。
高分子材料加工流变学模板
和时间无关的流体：假塑性流体；胀塑性流体； 宾汉流体
和时间有关的流体：触变性流体；流凝性流体
牛顿流体
特点 如右图所示，剪切应 力对剪切应变作图为 通过原点的直线。
定量关系 F=ηS ΔV/ΔY F/S=η ΔV/ΔY
τ= η γ η：黏滞系数或动力黏
度，简称为黏度
粘性流体
与时间无关
假塑性流体 无屈服应力
涨塑性流体
有屈服应力—宾汉塑性流体
非牛顿型流体
与时间有关
粘弹性流体
触变性流体 流凝性流体
（一）与时间无关的流体
τ对γ关系曲线或是通过原点的曲线，或是 不通过原点的直线
对与时间无关的黏性流体来说，黏度一词 便失去意义。但是，这些关系曲线在任一 特定点上也有一定的斜率，故与时间无关 的黏性流体在指定的剪切速率下，有一个 相应的表观黏度ηa值，即.
✓ 高分子流体流动特点 通常不符合牛顿流体的流动规律
✓ 高分子流体非牛顿性的原因 分子链的跨层流动——剪切取向进入同一层— —导致流体粘黏度的降低
一、高分子黏性流动的特点
3.高分子流体流动时伴有高弹形变 ✓ 高分子流动过程的特点
通过分子链段的相继跃迁完成流动的过程 ✓ 分子链在流动过程中的变化
一、高分子黏性流动的特点
一、高分子黏性流动的特点
1.由链段为单位进行位移运动而完成流动 ✓ 小分子的流动
a 低分子液体中存在与分子体积相当的空穴 b 小分子可以和空穴通过热运动相互交换位 置 c 小分子通过受力方向上的从优跃迁而流动 ✓ 高分子熔体的流动 高分子通过链段在受力方向上和自由体积间 的从优相继跃迁而完成流动。
如高分子材料熔体在加工设备或口模中的 流动 2.拉伸流动
高分子流变学的考试重点归纳
高分子流变学的考试重点归纳判断15分选择20分名词解释15分简述题20分计算题30分一名词解释1.假塑性流体：黏度随剪切速率的增加而降低的流体，粘度与剪切应力之间的关系服从幂律定律，其中，非牛顿指数n<12.膨胀性流体:黏度随剪切速率的增加而升高的流体，粘度与剪切应力之间的关系服从幂律定律，其中非牛顿指数n>13.宾汉流体:指当所受的剪切应力超过临界剪切应力后，才能变形的流动的流体，亦称塑性流体，其中剪切应力与剪切速率服从τ=τy+ηpγ?4.牛顿流体:剪切应力与剪切速率之间呈线性关系，表达式为τ=μγ?的流体5.剪切变稀：粘度随剪切速率升高而降低6.爬杆效应：当金属杆在盛有高分子流体的容器中旋转，熔体沿杆上爬的现象7.挤出胀大：聚合物熔体挤出圆形截面的毛细管时，挤出物的直径大于毛细管模直径8.熔体破裂：聚合物熔体在毛细管中流动时，当剪切速率较高时，聚合物表面出现不规则的现象，如竹节状，鲨鱼皮状9.无管虹吸：当插入聚合物溶液中的玻璃管，提离液面之上时，聚合物溶液继续沿玻璃管流出的现象10.第一法向应力差：高聚物熔体流动时，由于弹性行为，受剪切的作用时，产生法向应力差，其中满足关系式N1=τ11?τ22=φ1?γ?212(N1通常为正值)11.第二法向应力差：同上，关系式为N2=τ22?τ33=φ2?γ?212 (N2通常为负值)12.本构方程：是一类联系应力张量和应变张量或应变速率张量之间的关系方程，而联系的系数通常是材料的常数。
13.剪切应力：单位面积上的剪切力，τ=FA14.剪切速率：流体以一定速度沿剪切力方向移动。
在黏性阻力和固定壁面阻力的作用力，使相邻液层之间出现速度差,γ?=d v 也可理解成一定间距的液层，在一定时间内的d y相对移动距离。
解答题1. 用分子链缠结的观点解释普适效应答：当高聚物的相对分子质量超过某临界值后，分子链间存在着相互缠绕点或因范德瓦耳斯力作用形成链间的物理交联点。
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复习名词解释：
1假塑性流体：高聚物熔体流动时，剪切粘度随剪切速率增加而降低的流体。
2等温流动：流体在任何部位的流动状态保持恒定，不随时间变化。
3魏森贝格效应：杆在聚合物熔体中旋转时，熔体沿杆上爬的现彖。
4非牛顿流体：流体流动时，剪切粘度与剪切速率的关系不是线性关系（或不满足牛顿电脑功率）的流体。
5.粘性耗散：高聚物熔体被挤压通过一个很窄的口模时，由于剪切摩擦产生热量的现象。
6入口效应：高聚物熔体被挤压通过一个很窄的口模时，在口模入口处，由于弹性而引起熔体在口模入口处产生压力降。
7魏森贝格效应：当杆在盛有非牛顿流体（聚合物熔体）的容器屮旋转时，流体会沿杆上爬，形成中间高，周边凹的现象。
主要是由第二法向应力差效应引起的。
8第一法向应力差：用函数= - ”22二％一厂22 =0龙I，N1称为第一法向应力差，妙|
称为法向应力差系数。
9剪切变稀：高聚物熔体流动时，剪切粘度随剪切速率增加而降低的现象。
10不稳定流动和熔体破裂：高分子熔体从口模挤出时，超过某一临界剪切速率，分别出现波浪形、鲨鱼皮形、竹节形、螺旋形畸变，最后导致无规则的挤出物断裂。
11胀塑性流体：剪切粘度随剪切速率增加而增大的流体。
12.挤出胀大：高分子熔体从口模挤出时，挤出物的直径比毛细管口模直径大的现象。
13.宾汉流体:流体所受的剪切应力超过临界剪切应力后，才能变形流动的流体。
14.剪切变稀:流体的剪切粘度随着剪切速率增加而下降的性质。
15熔体破裂：高分子熔体从口模挤出时，挤出物的表面呈现不规则的现象的现象。
16.零剪切粘度:剪切速率趋向于零时熔体的粘度。
问答题
1阐述非牛顿流体的种类及流动性为的特点。
答：非牛顿流体是指流体的剪切应力和剪切速率之间呈现非线性的曲线关系。
其特点是剪切应力和剪切速率不成正比的线性关系。
非牛顿流体分为宾汉流体、膨胀性流体和假塑性流体。
宾汉流体在流动前存在一个剪切屈服应力厂。
只有当剪切应力高于匚时，流体才开始流
动。
因此其流体方程为T-T y=T]p y o
假塑性流体英特征是粘度随剪切速率或剪切应力增大而降低。
主要原因是高聚物的细长分子链，在流动方向的取向使粘度下降。
剪切速率的增加比剪切应力增加的快。
膨胀性流体特征是粘度随剪切速率或剪切应力增大而升高。
剪切速率的增加比剪切应力增加的慢。
对于假塑性流体和膨胀性流体的非牛顿流变行为通常用函数T=Kf来描述。
K值越大,
流体越稠。
对于假塑性流体〃<1 ,对于膨胀性流体” > I。
2阐述假塑性流体普适曲线特点，并用分子链缠结观点解释。
答：高聚物流动曲线分三个区，在低剪切速率下，粘度为零件切粘度并保持不变，称为第一牛顿流动区。
随着剪切速率的增大，粘度随着剪切速率的增加而降低，称为假塑性流动区。
当剪切速率继续增大时，粘度保持不变，称为第二牛顿流动区。
分子链缠结的观点：当高聚物的相对分子质量超过某临界值后，分子链间存在着相互缠绕点或因范徳瓦尔斯力作用形成链I'可的物理交联点。
在分子热运动作用下，这些物理缠结点处于不断解体和重建的动平衡状态。
整个高聚物熔体或浓溶液具有不断变化着的你网状结构。
在低剪切速率下，大分子链的高度缠结，流动阻力很大。
由于剪切速率很小，缠结点的破坏等于缠结的形成，粘度能保持恒定的最大值n o,具有牛顿流体的流动行为.当剪切速率增大时,大分子在剪切作用下发生构象变化.随着剪切速率增大，缠结的解除和破坏增多, 而缠结的重建越來越少.大分子链和链段沿着流动方向的収向越來越明显.这样使流动阻力减小，表观粘度叽卜降，表现了假塑性的剪切变稀的流动特征.当剪切速率继续增大时，在强剪切作用下，大分子的拟网状结构完全被破坏.高分子链沿着剪切方向高度取向排列，流体粘度达到最小值n g,且有牛顿流体的流动行为。
3、对聚合物熔体的粘性流动曲线划分区域，用分子理论解释不同区域现象产牛的原因。
答：高聚物流动曲线分三个区，在低剪切速率下，粘度为零件切粘度并保持不变，称为笫一牛顿流动区。
随着剪切速率的增大，粘度随着剪切速率的增加而降低，称为假塑性流动区。
当剪切速率继续增大时，粘度保持不变，称为第二牛顿流动区。
分子链缠结的观点：当高聚物的相对分子质量超过某临界值后，分子链间存在着相互缠绕点或因范德瓦尔斯力作用形成链间的物理交联点。
在分子热运动作用下，这些物理缠结点处于不断解体和重建的动平衡状态°整个高聚物熔体或浓溶液具有不断变化着的你网状结构。
在低剪切速率下, 大分子链的高度缠结，流动阻力很大。
由于剪切速率很小，缠结点的破坏等于缠结的形成，粘度能保持恒定的最大值n o,具有牛顿流体的流动行为.当剪切速率增大时，大分子在剪切作用下发生构象变化.随着剪切速率增大，缠结的解除和破坏增多，而缠结的重建越来越少. 人分子链和链段沿着流动方向的取向越来越明显•这样使流动阻力减小，表观粘度Ha下降, 表现了假塑性的剪切变稀的流动特征•当剪切速率继续增大时，在强剪切作用下，大分子的拟网状结构完全被破坏.高分子链沿着剪切方向高度収向排列，流体粘度达到最小值耳8,且有牛顿流体的流动行为。
4、简述聚合物熔体分子链支链对熔体粘度的影响。
答：分子的支链短，使分子链Z间的距离增人，缠结点减少，熔体粘度降低。
支链越多越短，粘度就越低。
在相同平均分子量情况下，支链越短，熔体粘度越低。
5简述聚合物熔体普适流动曲线，用分子链缠结的观点解释〃0,仟保持不变的原因。
答：高聚物流动曲线分三个区，在低剪切速率下，粘度为零件切粘度并保持不变，称为第一牛顿流动区。
随着剪切速率的增大，粘度随着剪切速率的增加而降低，称为假塑性流动区。
当剪切速率继续增大时，粘度保持不变，称为第二牛顿流动区。
分子链缠结的观点：当高聚物的相对分子质量超过某临界值后，分子链间存在着相互缠绕点或因范徳瓦尔斯力作用形成链I'可的物理交联点。
在分子热运动作用下，这些物理缠结点处于不断解体和重建的动平衡状态。
整个高聚物熔体或浓溶液具有不断变化着的你网状结构。
第一牛顿流动区，在低剪切速率下，大分子链的高度缠结，流动阻力很大。
由于剪切速率很小，缠结点的破坏等于缠结的形成，粘度能保持恒定的最人值no,具有牛顿流体的流动行为•.第二牛顿流动区，当剪切速率继续增大时，在强剪切作用下,大分子的拟网状结构完全被破坏•高分子链沿着剪切方向高度取向排列,流体粘度达到最小值H 8,且有牛顿流体的流动行为・。
6简述温度和剪切速率对熔体粘度的影响。
随着温度的升高，聚合物熔体的粘度下降。
对于不同材料,剪切粘度对剪切速率敏感性不同。
在剪切剪切速率很低的情况下增加，熔体粘度不随剪切速率变化。
当剪切速率达到一定值时,
随着剪切速率的增加熔体粘度降低。
对于不同材料，剪切粘度对剪切速率敏感性不同。
当剪切速率较高时，熔体粘度保持不变。
7采用不同长径比毛细管测定高聚物熔体的压力降和剪切速率，如何分别对剪切应力和剪切速率进行校正，并阐述对其校正的原因。
答：对剪切速率按如下公式进行校正
・ 3n + l .
式中力为表观剪切速率。
对剪切应力按如下公式进行校正
21
式中△几”为入口效应压力。
对剪切应力进行修正主要是因为毛细管入口处存在入口效应压力o
对剪切速率进行修正主要是因为聚合物熔体呈非牛顿特性，速度分布呈柱塞状，壁面处的实际剪切速率通常高于表观剪切速率，所以需要修正。
&如何理解随着剪切速率的增加，挤出制品表面粗糙度增加？
答:聚合物熔体在挤岀过程中，熔体容易发生挤出胀人。
剪切速率较低时,挤出物表面光滑且形状均匀。
当剪切速率达到某值时，挤出物表面失去光泽且表面粗糙。
当剪切速率超过临界剪切速率时,熔体发生熔体破裂，挤出物表面出现众多的不规则的结节、扭曲或竹节纹，甚至支离碎片等。
当挤出制品冷却后，表面较粗糙。
这是因为低剪切速率下，各种弹性扰动被熔体粘性抑制，在高剪切速率下，流体的弹性扰动难以抑制，引起熔体破裂。
剪切速率越高，熔体破裂越严重，因而随着剪切速率的增加,挤出制品表面粗糙度增加。