Típusai reológiai viselkedése a polimerek és megoldások - studopediya
Kész nyilvánvaló, hogy a nagy reverzibilis deformáció polimerek (azaz, a képesség, hogy mutatnak nagyfokú rugalmasság) nem mindig előny szerkezeti anyagok, és azokban az esetekben, ahol a polimer anyag kell adni egy adott alakot. A kívánt alakja a termék legjobban konzervált, ha olvadék deformáció (vagy oldat) a polimer valóban visszafordíthatatlan, azaz deformáció viszkózus áramlás. Ezért, szinte minden módszer polimer termékekké való feldolgozásra (kezdve gumiabroncsok és befejező szálak és a fóliák) alapulnak a polimer át egy képlékeny állapotban, és hogy ez egy forma olyan állapotban, ahol az összes polimer deformáció vagy nagy részén visszafordíthatatlan.
Egy ág kutató tudomány folyadék áramlásának, amelyben van egy reverzibilis deformáció mellett a viszkozitás nevezik reológia a görög szó „reo”, ami azt jelenti, „flow”, „flow”.
Ha a deformáció a polimer túlsúlyban visszafordíthatatlan deformáció, az azt jelenti, hogy a polimer műanyag állapotban. Ha egy polimer bomlás nélkül (termikus degradáció) nem fordítható egy műanyag állapotban, a korábban oldott feldolgozásra, majd, formázás után, az oldószert eltávolítjuk. Így a feldolgozott polimerek szolgáló a lac és a védő bevonatok; Nagyon gyakran folyamodtak ez a módszer a termelés rostok és filmek.
A reológiai viselkedése a polimerek és megoldásokat határozza meg nem csak a hőmérséklet, hanem a polimer természetétől, annak molekulatömegétől és molekulatömeg-eloszlás (MWD), valamint a stressz és a nyírási sebesség, amellyel az oldat, vagy az olvadékban. Ezért lehetetlen jellemzésére reológiai tulajdonságait a polimer egyetlen értéket, például legnagyobb viszkozitása. Jellemzésére reológiai viselkedését a polimer csak akkor lehetséges beállításával feszüitségfüggésének a viszkozitás vagy nyírási sebesség és fogadása közben az áramlási görbék.
Ebből a szempontból, a legegyszerűbb eset az, amikor a nyírófeszültség a polimer arányos a nyírási sebesség (1 görbe, ábra. 34). nyírási sebesség növekedésével arányosan nő egyre nyírófeszültség:
Expression (41) jelentése Newton, ahol # 964; - nyírófeszültség N / m 2. # 965; nyírási sebessége -1. és # 951; 0 az az együttható közötti arányosság igénybevétel és a nyírási sebesség, az úgynevezett viszkozitási együtthatóval, vagy egyszerűen a viszkozitás, és amelyek mérete N · s / m 2 (szintén poise).
Az 1. görbe az 34. ábra így a legegyszerűbb áramlási görbe. Szerezd meg az alábbi módon. Képzeljünk el egy bizonyos mennyiségű folyadék közötti két párhuzamos sík (35. ábra), például egy csepp glicerin üveglemezek között. Hagyja, hogy a felső lap az F erő; Ezután minden egyes négyzetméter lemez terület A, m 2 cselekmények nyírófeszültség # 964;, n / m 2. Az intézkedés alapján nyírófeszültség lemez olyan távolságban # 8710; L. nyírás intenzitásának természetesen függ a távolság a lemezek között. ha # 8710; L = 1 cm, akkor a lemezek közötti hézag L0 = 1m elmozdulás általában nehezen látható, és amikor a rés L0 = 1mm nyírófeszültség óriási lenne. Ezért a relatív nyírási alakváltozás # 947 = # 8710; L / L0. és a nyírási alakváltozási sebesség # 965; = d # 947; / dt van egy dimenziója s -1. arányként egységnyi idő dimenziómentes # 947;. Növelésével és nyírófeszültség mérésére a sebessége, ez lehet építeni egy görbe 1 ábrán. 34.
34. ábra Különböző típusú áramlási görbe (áramlási görbék) függését nyírási sebesség függvényében, a nyírófeszültség v # 964;: 1 - ideális egy newtoni folyadék; 2 - egy pszeudoplasztikus folyadék; 3 - egy tökéletesen műanyag test; 4 - A műanyag test tökéletlen; # 952; 3. # 952; 4 - a váltás határértékek, illetve a tökéletes és nem tökéletes műanyag test.
Fig.35 reakcióvázlat folyadék nyíró deformációt a párhuzamos lemezek.
Ez a típusú áramlási jelleggörbe polimerek egy szűk molekulatömeg-eloszlású, és a polimer feldolgozása viszonylag ritka.
Általában a növekvő nyíróerő áramlási sebesség nő gyorsabban, mint az következik Newton (2-es görbe, ábra. 34). Polimereket, amelyek viselkedése ismertetjük a folyamat áramlási e görbe nevezzük pszeudoplasztikus folyadékok. Ez könnyen érthető, hogy a gyorsulás az áramlás, ahogy azt a 2. görbe miatt az ilyen változások a polimer szerkezet a folyamat áramlási vezet egy csepp a viszkozitás. Minél nagyobb a nyírófeszültség, annál alacsonyabb a viszkozitása (2-es görbe, 35. ábra). Az esés viszkozitás növelésével nyírófeszültség anomália úgynevezett viszkozitását. és a viszkozitás értékével független nyírófeszültség - hatékony viszkozitását.
Látjuk, hogy a legtöbb polimer (oldat vagy olvadék) viszkozitási érték nem ad egy ötlet a reológiai tulajdonságok; Ezekben az esetekben meg kell, hogy a teljes áramlási görbe, azaz a A viszkozitást (vagy nyírási sebesség) versus nyírófeszültség.
Fig.35 különböző viszkozitású versus nyírófeszültség polimerek, áramlási görbék ábrán láthatók. 1 - newtoni folyadék; 2 - pszeudoplasztikus folyadék; 3 - a tökéletes műanyag test; 4 - valós (nem ideális) műanyag test.
Beadva töltőanyag (különösen rostos) töltőanyag polimer részecskék képeznek lánc-szerű struktúrák összekötő egy járműkeret, amelynek jelentős rugalmasságából. Upon alkalmazása nyírófeszültség ilyen rendszerek kezdetben nem folyik, azaz. E. Nyíró feszültség növekszik, és az áramlási sebesség nulla, ábrán látható. 34, görbék a 3. és 4. Van egy folyáshatár, ami után a rendszer működik, mivel newtoni vagy nem newtoni folyadék, mint a (görbék 3 és 4). Polimerek, melyek kezdődik minden feszültség ofszet úgynevezett viszkózus; polimerek, korlátozó nyírófeszültség, amely alatt az áramlás nem fordul elő az úgynevezett műanyag.