2、非牛顿流体:粘度na○许多液体包括聚合物的熔体和浓溶液聚合物分散体系(如胶乳)以及填充体系等并不符合牛顿流动定律,这类液体统称为非牛顿流体。n-1表观粘度与形变速率有关Na = K根据流动曲线的特征,非牛顿流体有如下几种类型:1.宾汉塑性体2.假塑性流体63.膨胀性流体
6 2、非牛顿流体: 许多液体包括聚合物的熔体和浓溶液, 聚合物分散体系(如胶乳)以及填充体系等 并不符合牛顿流动定律,这类液体统称 为非牛顿流体。 粘度ηa 1 . − = n a K 表观粘度与形变速率有关 根据流动曲线的特征,非牛顿流体有如下几种类型: 1.宾汉塑性体 2.假塑性流体 3.膨胀性流体
宾汉(Binghann)塑性体宾汉塑性体-,=牛顿流体Y特征:当切应力小于临界值℃也即屈服应力)时,根本不流动,其形变行为类似于虎克弹性体符合这种规律的流动称为塑性流动或宾汉流动。许多含填料的高聚物体系(PVC塑料)就属宾汉塑性体。油漆,沥青以及大多数聚合物在良溶剂中的浓溶液都属于宾汉体
7 特征:当切应力小于临界值 (也即屈服应力)时,根 本不流动,其形变行为类似于虎克弹性体 宾汉塑性体 牛顿流体 y y 宾汉(Binghann)塑性体 符合这种规律的流动称为塑性流动或宾汉流动。许多含填 料的高聚物体系(PVC塑料)就属宾汉塑性体。油漆,沥 青以及大多数聚合物在良溶剂中的浓溶液都属于宾汉体。 − = y
各种流体的性质N:牛顿流体TDBB:宾汉流体NPP:假塑性流体keD:膨胀性流体Y假塑性流体:粘度随剪切速率或剪膨胀性流体:粘度随剪切速率或切应力的增加而下降的流体。剪切应力的增加而上升的流体。切力变稠,胶乳、悬浮体系等。切力变稀,大多数聚合物熔体。8
8 各种流体的性质 N: 牛顿流体 P: 假塑性流体 D: 膨胀性流体 B: 宾汉流体 N P D c B γ 假塑性流体:粘度随剪切速率或剪 切应力的增加而下降的流体。 切力变稀,大多数聚合物熔体。 膨胀性流体:粘度随剪切速率或 剪切应力的增加而上升的流体。 切力变稠,胶乳、悬浮体系等
非牛顿流体的流变行为用幂律方程表示弹性:分子链构象不断变化高聚物流体粘性:流动中分子链相对移动一非牛顿流体n=1,牛顿流体n与1相差越大,偏n>1,膨胀性流体T=Ky离牛顿流体的程度越强n<1,假塑性流体K, n = const.9
9 高聚物流体 弹性:分子链构象不断变化 粘性:流动中分子链相对移动 —— 非牛顿流体 非牛顿流体的流变行为用幂律方程表示 n = K K, n = const. n = 1, 牛顿流体 n与1相差越大, 偏 离牛顿流体的程 度越强 n > 1, 膨胀性流体 n < 1, 假塑性流体
表现粘度随时间变化:nN:牛顿流体NP:触变体D:流凝体t流凝体:n随t而增加而增大;触变体:n随t而增加而减小;某种结构的形成内部物理结构的破坏:饱和聚酯胶冻,油漆、有炭黑的橡胶。10
10 流凝体:η随t而增加而增大; 某种结构的形成 饱和聚酯 t N P D 表现粘度随时间变化: 触变体:η随t而增加而减小; 内部物理结构的破坏; 胶冻,油漆、有炭黑的橡胶。 N: 牛顿流体 P: 触变体 D: 流凝体