Статья по теме: Наименьшей ньютоновской

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Зависимость от Р, приводящая к существованию наибольшей и наименьшей ньютоновской вязкости, следует из правила логарифмической аддитивности и отражает непосредственное изменение структуры вязкой жидкости (т. е. сетки) под влиянием приложенного напряжения. Как правило, влияние это носит характер тиксотропии, хотя в отдельных случаях возможны и антитиксотроп-ные эффекты (здесь не имеется в виду продольное течение, при котором кажущаяся антитиксотропия обусловлена упоминавшимся на стр. 177 правилом тензоров; см. гл. VI). С позиций, развитых в гл. I и II, этот тип аномалии связан с изменением релаксационного спектра, вызванным изменением структуры.[1, С.182]

Следует особо отметить, что сильнее всего проявляется зависимость вязкости от температуры для т\=т\пъ. Соответственно в области наименьшей ньютоновской вязкости теплота активации ниже, чем в области наибольшей вязкости. Так же как при п=г|чб, в случае г] = Т1пм величина теплоты активации не зависит от того,, как ведеюя ее определение, — при постоянных значениях скоростей или напряжений сдвига.[3, С.258]

Следует особо отметить, что сильнее всего проявляется зависимость вязкости от температуры для Т|=т[ао. Соответственно в области наименьшей ньютоновской вязкости теплота активации ниже, чем в области наибольшей вязкости. Так же как при т]=т]вб, в случае Т| = Т|пч величина теплоты активации не зависит от того,, как ведекя ее определение, — при постоянных значениях скоростей или напряжений сдвига.[7, С.258]

Таким образом, зависимость логарифма вязкости от напряже-ния сдвига для разбавленных растворов полимеров выражается полной кривой течения (рис 177), начальный участок которой отвечает наибольшей ньютоновской вязкости, конечный — наименьшей ньютоновской вязкости при предельной ориентации макромолекул. Средний участок кривой соответствует структурной вязкости (глава IX). При определении характеристической вязкости необходимо проводить измерения в ньютоновских режимах течения, Это достигается проведением опытов при очень малых напряжениях и скоростях сдвига или экстраполяцией полученных зависимостей ^gr\—f(y) или Igr] —/(GT) к нулевой скоросги или к рулевому напряжению сдвига[3, С.412]

У многих полимеров в конденсированном состоянии при высоких скоростях сдвига га"1 я» 3,5. Следовательно, в этих случаях отношение Е-с/Е^ возрастает от значения, равного единице в области ньютоновского течения, до ~3,5. Если полимерная система, например растворы полимеров, обладает областью наименьшей ньютоновской вязкости, то с повышением Y отношение ЕТ/Е^ проходит через максимум и затем снова становится равным единице.[10, С.141]

Типичная кривая течения с обла--*- стью аномальной вязкости Оа— об-: пасть ньютоновского течения, характеризуемого значением наибольшей ньютоновской вязкости т)0, ab — область аномалии вязкости, характеризуемая постепенным уменьшением коэфф вязкости с возрастанием скорости и напряжения сдвига, be — область ньютоновского течения, характеризуемого значением наименьшей ньютоновской вязкости т),».[13, С.283]

В результате скольжения полимера в канале и сопутствующего падения сопротивления перепад давления, отвечающий критическому напряжению сдвига, сосредоточивается во входной зоне канала, где резко возрастает скорость движения полимера. Это приводит к разрыву сплошности среды как любого упругонапряженного тела. Поэтому участок кривой EF описывает движение разорванного на куски высокоэластичного тела. Отсюда следует, что ветвь EF только внешне напоминает верхнюю ветвь полной кривой течения, т. е. ту ее часть, которая описывает течение полимерных систем с наименьшей ньютоновской вязкостью. В действительности ветвь EF характеризует режимы движения полимеров, которые не имеют ничего общего с ньютоновским течением.[10, С.195]

При малых скоростях сдвига подчинение расплавов полимеров закону Ньютона обусловлено тем, что в них не успевает накапливаться высокоэластическая деформация, и ориентация цепных молекул, вызываемая ею, подавляется тепловым броуновским движением макромолекул.. При таких режимах деформирования скорость релаксационных процессов в полимере выше скорости накопления им высокоэластических деформаций, и материал течет с постоянной наибольшей ньютоновской вязкостью т]0 (участок /, рис. II. 15). При очень высоких напряжениях и скоростях сдвига накопленная высокоэластическая деформация • вызывает предельную ориентацию макромолекул в направлении течения, при этом сопротивление деформации, т. е. вязкость, резко снижается и материал течет с постоянной наименьшей ньютоновской вязкостью t]oo (участок ///, рис. II. 14; рис. II. 15).[6, С.35]

Для аномально вязких систем характер изменения вязкости при разных напряжениях различается (рис. 6.2). При малых напряжениях зависимости т) =/(Р) отвечают закону Ньютона, характерному для нормальных низкомолекулярных жидкостей. В отличие от последних коэффициент т]о (называемый наибольшей ньютоновской вязкостью) для полимеров и дисперсных систем в этой области напряжений весьма высок (105—109 Па-с). С увеличением напряжения сдвига происходит разрушение малопрочной пространственной структуры (сетки) системы и скорость течения аномально возрастает, пока при относительно больших напряжениях структура не будет разрушена полностью и в процессе течения не будет успевать восстанавливаться. Поэтому при больших напряжениях система характеризуется также ньютоновским законом течения, но коэффициент т)„, (называемый наименьшей ньютоновской вязкостью) намного меньше, чем т]о.[2, С.151]

Изменение структуры полимерных систем, являющееся внутренней причиной В. а. и сопутствующих эффектов, происходит во времени, вследствие чего все эти явления имеют тиксотроппый характер. По мере развития деформации происходит постепенно углубляющееся разрушение исходной структуры системы; этот процесс завершается выходом на режим установившегося течения, к-рому отвечает динамич. равновесие процессов восстановления и разрушения структурных связей. Поэтому В. а., экспериментально оцененная при различных скоростях и напряжениях сдвига, характеризует конечные (предельные) степени тиксотропного разрушения структуры, реализуемые при данных механич. и темп-рных условиях деформирования. Кривая течения в области структурной вязкости описывает совокупность таких предельных состояний полимерной системы при различных напряжениях. При этом области наибольшей ньютоновской вязкости отвечает течение с условно неразрушенной структурой (точнее — структурой, изменения в к-рой не удается зафиксировать вис-козиметрич. методами), а области наименьшей ньютоновской вязкости — течение системы с полиостью разрушенной структурой, так что дальнейшее возрастание напряжения уже не может привести к еще более глубоким структурным превращениям.[12, С.286]

Изменение структуры полимерных систем, являющееся внутренней причиной В. а. и сопутствующих эффектов, происходит во времени, вследствие чего все эти явления имеют тиксотропный характер. По мере развития деформации происходит постепенно углубляющееся разрушение исходной структуры системы; этот процесс завершается выходом на режим установившегося течения, к-рому отвечает динамич. равновесие процессов восстановления и разрушения структурных связей. Поэтому В. а., экспериментально оцененная при различных скоростях и напряжениях сдвига, характеризует конечные (предельные) степени тиксотропного разрушения структуры, реализуемые при данных ме-ханич. и темп-рных условиях деформирования. Кривая течения в области структурной вязкости описывает совокупность таких предельных состояний полимерной системы при различных напряжениях. При этом области наибольшей ньютоновской вязкости отвечает течение с условно неразрушенной структурой (точнее — структурой, изменения в к-рой не удается зафиксировать вис-козиметрич. методами), а области наименьшей ньютоновской вязкости — течение системы с полностью разрушенной структурой, так что дальнейшее возрастание напряжения уже не может привести к еще более глубоким структурным превращениям.[13, С.283]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь