聚合物的流变性质
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发生了取向排列，形成暂时的次价键交联点 这两种液体粘度变化都是可逆的，因为液体中
粒子或分子没有发生永久性的形变。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
粘弹性液体
在粘性 流动中， 弹性行为 已经不能 被忽略的 液体。如： PE、PS等 聚合物的 熔体。
粘弹性液体的应力-应变关系曲线
a-成型加工时的形变(T>Tg); b-成型后可逆 形变回复(T>Tg);c-成型后可逆形变回复(T= 室温或T<Tg)
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几种典型的非牛顿流体
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粘性液体及其指数定律
Kd dvrn
Kddt n K
g
n
n 称为流动行为特定指数（简称流动指数），表征液 体偏离牛顿型流动的程度。
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g
loglogKnlog
1-牛顿流体 2-膨胀性流体 3-假塑性流体（服从 指数定律） 4-假塑性流体（不服 从指数定律）
第二流动区
1、聚合物流体表现为非牛顿性流动区域； 2、在剪应力的作用下，液体的结构发生了
变化，粘度也随之发生变化； 3、粘度变化的两种趋势：剪切变稀、剪切
增稠
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第三流动区
聚乙烯的流动曲线
1-121.1℃; 2-148.9℃; 3-176.5℃; 4-204.3℃; 5-234.3℃
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三、热塑性和热固性聚合物流变 行为的比较
热塑性聚合物：加热主要发生物理变化，使聚合物达到粘流 态以成型，然后冷却定型，材料的粘度在加工条件下没有发 生不可逆变化。
热固性聚合物：加热不仅发生物理变化，而且使活性官能 团发生交联。一旦材料硬化后，η→∞。
.
f ( ,T,)
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第二节 影响聚合物流变行为的 主要因素
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第二节 影响聚合物流变行为的主 要因素
在一定的剪切速度下，聚合物的粘度由聚合物熔体中的自由 体积和大分子链间的缠结决定。
影响聚合物粘度的主要因素有： 一、温度 二、压力 三、剪切速度或剪切力 四、聚合物的结构及组成
第一节 聚合物熔体的流变行为
加工过程中聚合物的形变是由于外力作用的结果，材料受力后 内部产生与外力相平衡的应力。由受力方式不同可分为：剪
切应力 ，拉伸应力σ，和流体静压力P。
单位时间内的应变称为应变速率（或速度梯度），表示为
g
d
dt
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一、牛顿流体及其流动方程
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宽剪切速率范围的流动曲线
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第一流动区
1、低剪切速度下流动，表现为牛顿性流动 2、液体具有恒定的粘度 3、适合流延成型、胶乳的涂刮、涂料的涂刷等 4、聚合物流体在第一流动区所对应的粘度称为，
零切粘度 0
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的关系。
A,,b为常数，T为加工时的温度。
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综合考虑时间与温度的因素
VcAetbT
Vc-Hale Waihona Puke Baidu化速度； T-温度； t –时间
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时间依赖性液体
表现: 流动时的 应变或粘度不 仅与剪应力(或 剪切速度)的大 小有关，还与 应力作用时间 有关。
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两种表观粘度随时间的变化
1、触变性液体：作用时间增加，表观粘度降低 产生原因：外力作用下，将静止时形成的次价
键交联点破坏，从而是粘度降低。 2、震凝性液体：作用时间增加，表观粘度增加 产生原因：液体中不对称的粒子在剪切作用下
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前言
什么是流变学
研究物质形变和流动的科学。
聚合物流变学研究的对象
应力作用下高分子材料产生弹性、塑性和粘性行为以及研究这些 行为与各种因素之间的相互关系。
聚合物流变学研究的复杂性
聚合物流变行为十分复杂；对于聚合物流变行为的解释仍然有很 多是定性的或经验的。
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前言 聚合物熔体的流变行为 影响聚合物流动行为的主要因素
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[思考题]
1) 聚合物的流动行为是如何分类的？ 2) 非牛顿性液体的流动行为曲线和流变行为是怎样的？ 3) 常见的非牛顿性液体有几种？它们流动时粘度是如
何随着剪切速率变化的？ 4)温度和剪切速率对聚合物熔体黏度的影响。
牛顿流体的流动定律
ddvrddt g
μ为比例常数，称为牛顿粘度
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牛顿流体的应力-剪切速度曲线
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牛顿流体的粘度-剪切速度曲线
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二、非牛顿流体及其流变行为
聚合物由于其大分子长链结构和分子间 的缠结，它的流动行为比较复杂。它的流动 常常是，剪应力与剪切速率不再成比例关系， 其粘度也不再是常数。把这类不服从牛顿流 动定律的流动称为非牛顿流动。具有此种流 动行为的液体称为非牛顿液体。
热固性聚合物熔体的剪 切粘度与温度、剪切速 率和硬化程度α有关。
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Gibson关系式
1 Aet
在一定的温度范围内，流度 随着时间的延长而下降。
其中A,α为常数；t为加热时间，t增加则ф降低。
加工温度对熔体流动性的影响
HA,ebT
流动度降低到某一定值时， 所需的硬化时间H与温度T
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如何判断是否属于粘弹性液体
液体流动以弹性为主还是以粘性行为为主，取决于外力作用 时间与松弛时间的关系。 （1）t>>t*，液体总形变以粘性形变为主，反之以弹性行为为主 （2）粘度很低的简单液体：t*=10-11s， 固体： t*>104s 一般弹性体： t*在10-4-104之间 （3）流动液体中的弹性形变还与聚合物的分子量、外力作 用时间、速度及熔体温度有关。
粒子或分子没有发生永久性的形变。
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粘弹性液体
在粘性 流动中， 弹性行为 已经不能 被忽略的 液体。如： PE、PS等 聚合物的 熔体。
粘弹性液体的应力-应变关系曲线
a-成型加工时的形变(T>Tg); b-成型后可逆 形变回复(T>Tg);c-成型后可逆形变回复(T= 室温或T<Tg)
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几种典型的非牛顿流体
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粘性液体及其指数定律
Kd dvrn
Kddt n K
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n 称为流动行为特定指数（简称流动指数），表征液 体偏离牛顿型流动的程度。
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1-牛顿流体 2-膨胀性流体 3-假塑性流体（服从 指数定律） 4-假塑性流体（不服 从指数定律）
第二流动区
1、聚合物流体表现为非牛顿性流动区域； 2、在剪应力的作用下，液体的结构发生了
变化，粘度也随之发生变化； 3、粘度变化的两种趋势：剪切变稀、剪切
增稠
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第三流动区
聚乙烯的流动曲线
1-121.1℃; 2-148.9℃; 3-176.5℃; 4-204.3℃; 5-234.3℃
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三、热塑性和热固性聚合物流变 行为的比较
热塑性聚合物：加热主要发生物理变化，使聚合物达到粘流 态以成型，然后冷却定型，材料的粘度在加工条件下没有发 生不可逆变化。
热固性聚合物：加热不仅发生物理变化，而且使活性官能 团发生交联。一旦材料硬化后，η→∞。
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第二节 影响聚合物流变行为的 主要因素
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第二节 影响聚合物流变行为的主 要因素
在一定的剪切速度下，聚合物的粘度由聚合物熔体中的自由 体积和大分子链间的缠结决定。
影响聚合物粘度的主要因素有： 一、温度 二、压力 三、剪切速度或剪切力 四、聚合物的结构及组成
第一节 聚合物熔体的流变行为
加工过程中聚合物的形变是由于外力作用的结果，材料受力后 内部产生与外力相平衡的应力。由受力方式不同可分为：剪
切应力 ，拉伸应力σ，和流体静压力P。
单位时间内的应变称为应变速率（或速度梯度），表示为
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一、牛顿流体及其流动方程
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
宽剪切速率范围的流动曲线
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
第一流动区
1、低剪切速度下流动，表现为牛顿性流动 2、液体具有恒定的粘度 3、适合流延成型、胶乳的涂刮、涂料的涂刷等 4、聚合物流体在第一流动区所对应的粘度称为，
零切粘度 0
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
的关系。
A,,b为常数，T为加工时的温度。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
综合考虑时间与温度的因素
VcAetbT
Vc-Hale Waihona Puke Baidu化速度； T-温度； t –时间
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
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时间依赖性液体
表现: 流动时的 应变或粘度不 仅与剪应力(或 剪切速度)的大 小有关，还与 应力作用时间 有关。
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两种表观粘度随时间的变化
1、触变性液体：作用时间增加，表观粘度降低 产生原因：外力作用下，将静止时形成的次价
键交联点破坏，从而是粘度降低。 2、震凝性液体：作用时间增加，表观粘度增加 产生原因：液体中不对称的粒子在剪切作用下
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前言
什么是流变学
研究物质形变和流动的科学。
聚合物流变学研究的对象
应力作用下高分子材料产生弹性、塑性和粘性行为以及研究这些 行为与各种因素之间的相互关系。
聚合物流变学研究的复杂性
聚合物流变行为十分复杂；对于聚合物流变行为的解释仍然有很 多是定性的或经验的。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
前言 聚合物熔体的流变行为 影响聚合物流动行为的主要因素
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
[思考题]
1) 聚合物的流动行为是如何分类的？ 2) 非牛顿性液体的流动行为曲线和流变行为是怎样的？ 3) 常见的非牛顿性液体有几种？它们流动时粘度是如
何随着剪切速率变化的？ 4)温度和剪切速率对聚合物熔体黏度的影响。
牛顿流体的流动定律
ddvrddt g
μ为比例常数，称为牛顿粘度
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牛顿流体的应力-剪切速度曲线
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
牛顿流体的粘度-剪切速度曲线
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二、非牛顿流体及其流变行为
聚合物由于其大分子长链结构和分子间 的缠结，它的流动行为比较复杂。它的流动 常常是，剪应力与剪切速率不再成比例关系， 其粘度也不再是常数。把这类不服从牛顿流 动定律的流动称为非牛顿流动。具有此种流 动行为的液体称为非牛顿液体。
热固性聚合物熔体的剪 切粘度与温度、剪切速 率和硬化程度α有关。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
Gibson关系式
1 Aet
在一定的温度范围内，流度 随着时间的延长而下降。
其中A,α为常数；t为加热时间，t增加则ф降低。
加工温度对熔体流动性的影响
HA,ebT
流动度降低到某一定值时， 所需的硬化时间H与温度T
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
如何判断是否属于粘弹性液体
液体流动以弹性为主还是以粘性行为为主，取决于外力作用 时间与松弛时间的关系。 （1）t>>t*，液体总形变以粘性形变为主，反之以弹性行为为主 （2）粘度很低的简单液体：t*=10-11s， 固体： t*>104s 一般弹性体： t*在10-4-104之间 （3）流动液体中的弹性形变还与聚合物的分子量、外力作 用时间、速度及熔体温度有关。