Статья по теме: Увеличением градиента

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Различие, на которое впервые ясно указал Каргин (см. гл. V), состоит в том, что при продольном течении с увеличением градиента скорости, разворачивающего макромолекулы, вязкость не убывает, а, напротив, возрастает. Это связано с возникновением положительной обратной связи между степенью деформации (растяжения) и напряжением {22], в то время как при сдвиговой вязкости обычно имеет место отрицательная обратная связь, проявляющаяся как тиксотропная аномалия вязкости. Исследовано четыре варианта продольного течения [см. сноску на стр. 177], причем отмечено несоответствие ориентации основных компонент тензоров деформации и напряжения при сдвиговом течении и совпадение их ориентации при продольном. Этих соображений, однако, недостаточно, чтобы объяснить своеобразные аномалии продольной вязко-[1, С.220]

Во время деформации при напряжениях выше 400 Па упругие элементы растянуты и напряжены. Поэтому продольная вязкость Я, рассчитанная по уравнению (5.14), в отличие от сдвиговой с увеличением градиента скорости не только не падает но может даже возрастать [44].[5, С.124]

Теоретические предпосылки для экспериментальной оценки кинетической гибкости разработаны недостаточно. Качественные выводы можно сделать из результатов исследования зависимости характеристической вязкости раствора от сдвигового напряжения в потоке. С увеличением градиента скорости потока в вискозиметре характеристическая вязкость полимера в растворе уменьшается. В ламинарном потоке с ростом градиента скорости асимметричные по форме молекулы ориентируются так, что направления длинных осей совпадают с направлением потока. При этом уменьшаются средние относительные скорости, с которыми поток растворителя омывает молекулы, что ведет к уменьшению вязкости раствора. Этот эффект частично компенсируется деформацией асимметричных молекул (растяжение) -в потоке, в результате чего вязкость увеличивается.[9, С.405]

Реальные молекулы в растворе образуют более или менее легко деформируемые клубки. Поэтому зависимость характеристической вязкости от градиента скорости сдвига находится между двумя этими предельными случаями, т. е. уменьшение характеристической вязкости с увеличением градиента скорости сдвига будет меньше, чем для жестких эллипсоидов [30].[7, С.291]

На рис. 66 приведены для сравнения графики скоростей ньютоновской жидкости и расплава полимера для двух значений вязкости. Скорость у стенок канала, т. е. там, где градиент скорости максимален, более круто возрастает у расплавов полимеров, чем у ньютоновских жидкостей. Это указывает на то, что различия в течении жидкостей возрастают с увеличением градиента скорости. А так как градиенты скорости при течении расплавов в головках обычно малы, то для расчета головок могут быть применены относительно простые классические зависимости.[10, С.159]

При изучении экструзии полиэтилена было обнаружено, что структура полимера в поперечном сечении неодинакова. Ближе к оси перемещаются макромолекулы, ориентированные в потоке. У стенок, где тепловые потери больше и температура ниже, происходит перемещение надмолекулярных образований в виде плоскостей, сегменты в которых ориентированы перпендикулярно течению. С увеличением градиента скорости возрастают силы внутреннего трения и происходит разрушение упорядоченных групп макромолекул, что приводит к уменьшению размеров перемещающихся частиц и падению эффек^ тивной вязкости.[3, С.30]

Существенно, что равновесное распределение ориентации эллипсоидов в потоке зависит от геометрии потока *. При этом функция т] (е„) — убывающая, но функция К (е„) оказывается возрастающей, и ее вид зависит от соотношения между свойствами частиц и градиентом скорости. Этот теоретический результат показывает, что система, реологические свойства которой при сдвиге характеризуются аномалией вязкости (эффективная вязкость уменьшается с возрастанием скорости деформации), может при растяжении вести себя так, что с увеличением градиента скорости продольная вязкость возрастает.[8, С.414]

В более реалистической модели полимерной системы макромолекула представляется в виде вязкоупругой нити или пористого клубка со статистическим распределением сегментов относительно центра масс. Вязкоупругие свойства такай модели при сдвиговом деформировании были подробно рассмотрены в гл. 3, где было показано, что эффективная вязкость модели в рамках линейной теории вязкоупругости не зависит от скорости сдвига. Если проанализировать реологические свойства молекулярной модели при одноосном растяжении, то оказывается*, что следует ожидать возрастания продольной вязкости с увеличением градиента скорости. Точный вид зависимости Я, (е) определяется числовыми значениями параметров модели.[8, С.415]

Однако ламинарный поток неизбежно стремится упорядочить расположение молекул полимера, ориентировав их более или менее параллельно друг другу в направлении течения. И это действительно имеет место, несмотря на то, что некоторая часть (даже ориентированных молекул) отклоняется от этого направления, причем их передний конец находится в медленнее движущемся слое, а задний — в соседнем, более быстро движущемся слое. Другими словами, молекулы ведут себя подобно бревнам, плывущим по течению реки. Однако этому ориентирующему влиянию течения противодействует влияние теплового движения, стремящегося восстановить первоначальное беспорядочное расположение. Чем длиннее молекула, тем более значительна (при данной скорости скольжения слоев жидкости относительно соседних) должна быть роль ориентирующего эффекта по сравнению с дезориентирующим тепловым движением. Для полимера низкого молекулярного веса, как это видно из рис. 1, при измеримых скоростях течения, нельзя обнаружить никакого признака ориентации цепей. Между тем вязкость высокомолекулярного полимера прогрессивно падает с увеличением градиента скорости; это свидетельствует о том, что высокие скорости теплового движения недостаточны для того, чтобы вовсе устранить ориентацию, вызывающую понижение вязкости**.[6, С.178]

трации (с, у с3 j> ia ^ с4 у c5j. скорости. Из рисунка видно, что величина Дп для разбавленных растворов разной концентрации непрерывно возрастает с увеличением градиента скорости, что свидетельствует о наличии фотоэластиче-ского эффекта, Однако только на основании этой зависимости нельзя сз>дить об отсутствии собственной анизотропии макромолекул. Теория показывает, что при наличии собственной анизотропии двойное лучепреломление должно наблюдаться даже при нулевом градиенте скорости. Поэтому, экстраполируя кривую Ьл~\\^\О) к нулевому градиенту скорости, можно определить наличие или отсутствие собственной анизотропии. Такая экстраполяция для растворов полиизобутилеиа приводит к значению Дп^О, т.е. молекулы полиизобутилена обладают собственной анизотропией. Однако двойное лучепреломление, обусловленное ею, составляет ничтожную долю общего двойного лучепреломления.[4, С.484]

полимерон н зависимости ът теля двойного лучепреломления рас-граднента скорости и коиден- творов полиизобутилена от Градиента трации (с, > сэ> са > с4 > с5). скорости. Из рисунка видно, что величина Дп для разбавленных растворов разной концентрации непрерывно позрастает с увеличением Градиента скорости, что свидетельствует о наличии фотоэластиче-ского эффекта, Однако только на основании этой зависимости нельзя судить об отсутствии собственной анизотропии макромолекул. Теория показывает, что при наличии собственной анизотропии двойное лучепреломление должно наблюдаться даже при нулевом градиенте скорости. Поэтому, экстраполируя кривую An^f^fD) к пулевому градиенту скорости, можно определить наличие или отсутствие собственной анизотропии. Такая экстраполяция для растворов полиизобутилена приводит к значению Дп=?0, т.е. молекулы полиизобутплена обладают собственной анизотропией. Однако двойное лучепреломление, обусловленное ею, составляет ничтожную долю общего двойного лучепреломления.[2, С.484]

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