高分子物理讲义-第四章 高聚物熔体的粘流及流变性.ppt

第四章高聚物熔体的粘流及流变性蠕变
应力松弛
滞后现象σ0D1——理想的弹性（瞬时响应）（ε1），D1-普弹柔量，可逆
σ0D2φ(t)——推迟弹性形变（滞弹）（ε2），D2-高弹柔量，φ(t)-蠕变函数，可逆
σ0t/η——粘性流动（ε3），η-本体粘度，不可逆lgD（t）-lgt曲线，与lgE（10）-T曲线相似，五个区域σ(t)三、滞后现象与内耗
在周期性变化的作用力中，
σ（t）=σsinωt
σ——应力σ（t）的峰值；ω——角频率；t——时间滞后现象——聚合物在交变应力作用下，应变落后于应力的现象
图中，拉伸曲线OAB和回缩曲线BCD不重合，如重合，应为OEB所示
回缩应变大于相应应力作用下平衡应变。滞后圈的大小=单位体积橡胶试样在每一拉伸-回缩循环中所损耗的功——
△W=πσεsinδ
动态粘度——
η”=(σ/ωε)·sinδ
=E”/ωa、弹性固体模型
ε=σ/Eε11二、Boltzmann叠加原理
——试样形变只是负荷历史地函数
——每一项负荷步骤时独立地，而且彼此可以叠加1、RBZ（Rouse-Bueche-Zimm）理论大分子链珠簧模型——由（z+1）个无半径、摩擦因子相同的圆珠于z个弹性系数相同的熵弹簧自由连接而成。
τp=6（η0-ηS）/NkTπ2p2
τp——正则（原始坐标的线性组合）运动的松弛时间
η0——聚合物溶液的黏度
ηS——溶剂的黏度
N——单位体积溶液中聚合物的分子数
k——弹性系数
T——温度
p——坐标，相当于链珠的位置2、蛇行（reptation）理论7.3粘弹性的温度依赖性——时温等效原理时温等效原理
E（T，t）=E（T0，t/aT）
T——试验温度
T0——参数温度
t——试验时间
aT——移动因子，T＜T0，aT＞1；T＞T0，aT＜1
可理解为不同温度时,聚合物同一运动模式的松弛时间的比值
aT=τ/τ0≈η(T)/η(T0）
lgaT=-17.44(T-Tg)/[51.6+(T-Tg)]
T=Tg~Tg+100℃
7.4粘弹性的研究方法RSW-30K计算机控制高温蠕变试验机一、扭摆法和扭辫法扭辫法（TorsionalBraidAnalysis，TBA）——
与扭摆法不同的是，试样为浓度大于5%的溶液或熔化试样制备复合试样。7.5动态力学谱研究聚合物的分子结构和分子运动——热力学上完全相容的两种聚合物，共混物的Tg与相同组分无规共聚物的Tg相同。
——热力学上完全不相容的两种聚合物，共混物中有两相存在，每一相均有自身的Tg。
——热力学上部分相容的两种聚合物，共混物出现相互靠近的两个转变温度，或出现较宽的转变范围。链节运动
主链含有4个以上的
-CH2-基团，在
-120~-75℃出现γ、β松
弛转变——
曲柄运动五、晶态聚合物的分子运动