ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нормальные напряжения. Эффект Вайссенберга из "Теоретические основы переработки полимеров" Для кривой течения с участками максимальной и минимальной ньютоновской вязкости типичный релаксационный спектр имеет вид, показанный на рис. II. 8. [c.56] Типичные примеры релаксационных спектров расплавов полимеров приведены на рис. II. 10. [c.56] Максимальное значение функции Я(т) = Я(то) = Н х ) для большинства полимеров составляет около 0,1—0,3 МПа. [c.57] Малая разница в предельных значениях функции Я(т) объясняется тем, что жесткость сегмента, ответственного за деформацию при высоких скоростях нагружения, у всех полимеров примерно одинакова [39, 42, 46]. [c.57] Уравнение (П. 29) — это уравнение прямой, проходящей через точку с координатами lgTl и 1 (то) и имеющий угловой коэффициент, равный — /а. [c.57] Следовательно, нормированное значение т для всех полимеров будет одинаково, т. е. релаксационные спектры расплавов различных полимеров могут быть совмещены простым параллельным переносом вдоль оси абсцисс (ось Igr) на величину igt]. [c.58] Полученное приближенное уравнение релаксационного спектра может быть использовано для установления аналитической зависимости эффективной вязкости от скорости сдвига. Для этого подставим уравнение (П. 28) в уравнение (П. 17) и выполним интегрирование, имея в виду приближенный характер итоговой зависимости. [c.58] Сопоставление значений т1а/11. рассчитанных по формулам (11.35) и (11.36), с результатами экспериментов для бутадиен-сти-рольного каучука, каучуков европрен-1500, НК и СКИ-3 проведено на рис. И. 12. [c.59] Таким образом, единственная разница между релаксационными спектрами расплавов реальных полимеров состоит в ширине и расположении области изменения функции Я(т) — область ВС на рис. II. 11, — характеризуемой значением максимального времени релаксации Тт и значением у (момента резкого перегиба кривой). При этом Хт опреде-ляется как значение 1/ , соответствующее выходу в область течения с постоянной ньютоновской вязкостью, поскольку при этом производная й 1 ald 1д у = 0. Следовательно, при т Тт функция Я(т) = 0. [c.59] Изложенные выше представления о релаксационной природе аномалии вязкого течения не исключают одновременного существования и других причин аномалии вязкости. Среди этих дополнительных причин прежде всего следует указать возможность разрушения надмолекулярных образований, ориентации макромолекул и, наконец, механической деструкции полимерных молекул под действием напряжения сдвига (механохимическое течение). Существование всех этих причин проявляется в систематическом отклонении экспериментальных точек от осредняющей кривой (см. рис. II. 6). [c.59] Качественные представления о доминирующем влиянии межмоле-кулярных зацеплений на сопротивление деформации концентрированных растворов и расплавов полимеров развивались уже давно [49]. Однако количественные соотношения удалось получить и сопоставить с экспериментом лишь в последние 10—15 лет, когда в связи с распространением ЭЦВМ в прикладных расчетах начали широко применяться вычислительные методы [50]. [c.59] Обобщенная кривая, построенная по результатам испытаний растворов полистирола с узким молекулярно-массо-выи распределением в я-бутилбензоле 150] 16.1оЗ ,1 24-)о5 УИ /ЛГ =1,08+1,15. Концентрация раствора (0,2- -0,55) 10 кг/м . [c.60] Численный анализ зависимости (11.39) показывает, что при изменении 0 в диапазоне 0,1 0 1,0 значение т1/т1о уменьшается в 10 раз. [c.61] Таким образом, для монодис-иерсных полимеров теория предсказывает примерно десятикратное уменьшение эффективной вязкости при изменении скорости сдвига от 0,1 до 100 с (рис. II. 13). Обобшенная кривая, представленная на рис. II. 13, получена смещением экспериментальных данных вдоль оси абсцисс до максимального совпадения со сплошной кривой, рассчитанной ио выражению (11.39). [c.61] Численное исследование влияния полидисперсности на характер кривой зависимости эффективной вязкости от скорости сдвига показывает, что чем больше полидисперсность, тем раньше проявляется аномалия вязкости. Так, представленные на рис. II. 14 данные показывают, что при уменьшении полидисиерсности с Л1 /Л1 — 2 (2 = 0) до Л1,с/М = 1 (2 = оо) значение параметра (7x0/2), при котором начинается аномальное течение, увеличивается с 0,05 до 0,5 (т. е. в 10 раз). [c.61] Изложенные выше представления позволяют связать изменение эффективной вязкости с формой релаксационного спектра, зависящей от режима течения [54, 55, 59, 132—138]. [c.61] Представим графически (рис. П. 15) каждое из слагаемых правой части выражения (П. 51). Для простоты примем, что исходный релаксационный спектр изображается прямоугольником AB D-. [c.63] Второе слагаемое изобразится прямой, проходящей через отметку lg (0)[g (6)N = О до значения, близкого к IgTnp, приближаясь к которому функция резко уменьшается. Суммируя эти функции, видим, что итоговый спектр усекается справа, со стороны больших времен релаксации. [c.63] Гипотеза о влиянии режима деформации на релаксационный спектр высказывалось и раньше [52, 53, 56, 57]. В серии работ, выполненных Г. В. Виноградовым и его учениками [52—54, 58, 59], показано, как можно объяснить различные нелинейные эффекты, наблюдающиеся при течении расплавов и растворов полимеров, изменением релаксационного спектра, усекающегося со стороны больших релаксаций по тому или иному закону. Поскольку в этих работах вместо обычного релаксационного спектра используется релаксационная частотная функция N s), где s — релаксационная частота s — 1/т), остановимся прежде всего на соотношении между релаксационными функциями. [c.63] На рис. П. 16 в логарифмических координатах показана частотная релаксационная функция N s). Там же для сравнения приведен обычный релаксационный спектр расплава Я(т). [c.64] Вернуться к основной статье