2(a)-10+1+2+31og宽剪切速率范围聚合物熔体的logt-log曲线牛顿液体非牛减液体bn(b)aotII-III1logy宽剪切速率范围聚合物熔体的logna-log曲线I和Ⅲ-牛顿流动区；Ⅱ-非牛顿流动区；■在第一流动区，低剪切速率下，表现为牛顿流动，在剪切速率很高的时候，流涎加工，如塑料糊和胶乳的刮涂、涂料的涂刷。解释：在低剪切速率下，聚合物的结构未发生变化，也就是说构象、大分子线团尺寸、缠结等相当稳定，粘度保持为常数，与静态相同。应变适应应力变化，解缠速度远小于重建速度，粘度不变。■第二流动区为非牛顿流动区域。当剪切速率或应力增大到某一数值时，液体的结构发生了变化，这种变化包括液体中大分子构象等结构的变化，导致旧的结构破坏或新的结构形成，因此，n随之变化。出现两种情况：切力变稀和切力变稠现象切力变稀现象
宽剪切速率范围聚合物熔体的 logτ-logγ曲线 宽剪切速率范围聚合物熔体的 logηa-log γ曲线 Ⅰ和Ⅲ-牛顿流动区；Ⅱ-非牛顿流动区； ◼ 在第一流动区，低剪切速率下，表现为牛顿流动，在剪切速率很高的时候，流涎加 工，如塑料糊和胶乳的刮涂、涂料的涂刷。 解释： 在低剪切速率下，聚合物的结构未发生变化，也就是说构象、大分子线团尺 寸、缠结等相当稳定，粘度保持为常数，与静态相同。 应变适应应力变化，解缠速度远小于重建速度，粘度不变。 ◼ 第二流动区为非牛顿流动区域。 当剪切速率或应力增大到某一数值时，液体的结构发生了变化，这种变化包括液体 中大分子构象等结构的变化，导致旧的结构破坏或新的结构形成，因此，η随之变化。 出现两种情况： 切力变稀和切力变稠现象 切力变稀现象
■表观粘度随剪切速率增大而降低。切力变稀现象以分子链刚性较大和大分子形状不对称的聚合物表现显著。原因：熔体：当剪切速率增大时，大分子从网构中解缠或滑移，高弹形变相对减小，分子间范德华力减弱，流动阻力减小，表观粘度随剪切速率增大而降低，加快了分子链的流动，缠结减少。聚合物溶液或分散体：增大剪切作用会迫使低分子从稳定体系中分离出来，使无规线团或粒子尺寸缩小，由于这些粒子或线团间分布了更多的溶液，从而使体系的流动阻力大大减小，因此，表观粘度降低。切力变稠现象剪切作用使液体中有新的结构形成，引起阻力增加，表观粘度增大，并伴有体积膨大，称为膨胀性液体。大多数固体含量较大的悬浮液都属于这一类。原因：悬浮液静止时，其中的固体粒子堆积紧密，空隙小，并充满了液体，当剪切作用较小时，固体粒子在液体的润滑作用下产生相对滑移，保持原有紧密堆砌下进行移动，故悬浮液有恒定的表观粘度，表现为牛顿流动；当剪切作用进一步增强时，粒子间碰撞增大，粒子间空隙增大，总体积增加，但粒间液体不能再充满空隙，因此粒间润滑作用减小，阻力增大，表观粘度增大。PVC糊及少数含有固体物质的聚合物熔体■第三流动区为牛顿流动区，高剪切作用时，粘度为常数。原因：a）解缠达到极限，解缠速度远大于重建速度。b）剪切速率很高，大分子的构象和双重运动应变跟不上应力的变化，根本不解缠，表观粘度不变。在这三个流动区中，第二流动区（非牛顿区）对成型加工影响最大，大多数聚合物的成型加工都是在中等剪切速率范围时进行，实际加工中剪切速率范围很窄，近似粘度不变挤出、注射成型粘度范围10~104泊。大于104加工困难，小于10适用浇铸（PMMA）、压延、模压等成型方法。宾汉液体的流变性质宾汉液体流变方程式：(t-t,)=npy"np称为宾汉粘度或塑性粘度。解释：宾汉液体在静止时内部具有凝胶结构，当应力小于临界应力时，这种结构能承受应力作用；当应力大于临界应力时，凝胶结构被破坏，流体开始流动，并呈牛顿流动方式。宾汉液体流动时应力-应变关系曲线
◼ 表观粘度随剪切速率增大而降低。切力变稀现象以分子链刚性较大和大分子形状不 对称的聚合物表现显著。 原因： 熔体：当剪切速率增大时，大分子从网构中解缠或滑移，高弹形变相对减小，分 子间范德华力减弱，流动阻力减小 ，表观粘度随剪切速率增大而降低，加快了分子链的流 动，缠结减少。 聚合物溶液或分散体：增大剪切作用会迫使低分子从稳定体系中分离出来，使无规 线团或粒子尺寸缩小，由于这些粒子或线团间分布了更多的溶液，从而使体系的流动阻力 大大减小，因此，表观粘度降低。 切力变稠现象 ◼ 剪切作用使液体中有新的结构形成，引起阻力增加，表观粘度增大，并伴有体积膨 大，称为膨胀性液体。大多数固体含量较大的悬浮液都属于这一类。 原因： 悬浮液静止时，其中的固体粒子堆积紧密，空隙小，并充满了液体，当剪切 作用较小时，固体粒子在液体的润滑作用下产生相对滑移，保持原有紧密堆砌下进行移动， 故悬浮液有恒定的表观粘度，表现为牛顿流动；当剪切作用进一步增强时，粒子间碰撞增 大，粒子间空隙增大，总体积增加，但粒间液体不能再充满空隙，因此粒间润滑作用减小， 阻力增大，表观粘度增大。 PVC 糊及少数含有固体物质的聚合物熔体 ◼ 第三流动区为牛顿流动区，高剪切作用时，粘度为常数。 原因： a) 解缠达到极限，解缠速度远大于重建速度。 b) 剪切速率很高，大分子的构象和双重运动应变跟不上应力的变化，根本不解缠，表 观粘度不变。 在这三个流动区中，第二流动区（非牛顿区）对成型加工影响最大，大多数聚合物的成型 加工都是在中等剪切速率范围时进行，实际加工中剪切速率范围很窄，近似粘度不变。 挤出、注射成型粘度范围 10~104 泊。大于 104 加工困难，小于 10 适用浇铸 （PMMA）、压延、模压等成型方法。 宾汉液体的流变性质 宾汉液体流变方程式： ηp 称为宾汉粘度或塑性粘度。 解释： 宾汉液体在静止时内部具有凝胶结构，当应力小于临界应力时，这种结构能承受应 力作用；当应力大于临界应力时，凝胶结构被破坏，流体开始流动，并呈牛顿流动方式。 宾汉液体流动时应力-应变关系曲线 • − = n y p ( )