Реология растворов полимеро

Реологические свойства полимерных растворов во многом сходны с соответствующими свойствами коллоидных растворов. Они изложены в подразделах 3.12-3.14, посвященных структуре и реологии дисперсных систем. Здесь рассмотрены наиболее важные специфические вопросы реологии растворов полимеров и использованы при этом понятия и соотношения, введенные в упомянутых подразделах. [c.741]

Если жидкости не подчиняются закону Ньютона и касательные напряжения выражаются более сложными зависимостями, чем уравнение (3.6), такие жидкости называют неньютоновскими. К ним относятся растворы полимеров, коллоидные растворы, суспензии и т. п. Структура неньютоновских жидкостей определяется характером взаимодействия их частиц. При отклонении этих жидкостей (систем) от равновесия (покоя) структура таких жидкостей нарушается, а их свойства зависят от прилагаемых усилий и скорости деформации. Законы деформации и движения неньютоновских жидкостей составляют предмет и задачи науки, которую называют реологией. Обычно реологические свойства неньютоновских жидкостей определяют экспериментально. [c.144]

На рис. 2.17 представлены кривые вязкости для растворов поликарбоната в метиленхлориде. Как видно из графика, вязкость раствора полимера возрастает с увеличением его молекулярной массы и концентрации раствора. При расчете потребляемой мешалкой мощности необходимы данные по реологии растворов полимеров, которые определяются опытным путем. [c.38]

ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ О РЕОЛОГИИ РАСТВОРОВ ПОЛИМЕРОВ [c.151]

ГЛАВА 11 Реология расплавов и растворов полимеров [c.156]

Швецов И.А. Исследование реологических свойств растворов полимеров при их фильтрации в пористой среде.//Реология (полимеры и нефть).-Новосибирск, 1977.-С. 163-192. [c.142]

Течение некоторых жидкостей (коллоидных растворов, нефтей с большим содержанием асфальтенов и парафинов, растворы полимеров и т.д.) не подчиняются закону Ньютона. Такие жидкости в реологии принято называть неньютоновскими или аномальными. [c.11]

Здесь нет смысла подробно рассматривать современное состояние теории вязкости концентрированных растворов полимеров. Это является предметом специальных. монографий по реологии, Поэтому в последующих разделах настоящей главы будет лишь кратко сказано [c.151]

Существование подобных агрегатов было экспериментально обосновано исследованиями полимеров как в стеклообразном и высокоэластическом состояниях [9], так и в растворах [10]. На репликах со сколов быстрозамороженного раствора были обнаружены регулярные образования малого размера, кото])ые, по мнению авторов, являются пачечными образованиями. Результаты этой работы явились непосредственным подтверждением выводов, полученных на основании данных по реологии растворов [11]. В работе [12] показано, что нри концентрации раствора полиизобутилена 0,5, в нем, по-видимому, существуют высокоупорядоченные надмолекулярные структуры, которые наблюдаются и в самих полимерах. [c.156]

В монографии обобщены теоретические и экспериментальные исследования в области реологии полимеров и их растворов. Наиболее подробно изложены результаты исследований вязкостных свойств, определяющих поведение расплавов и растворов полимеров в различных технологических процессах. Детально изложены существующие представления о вязкоупругих и высокоэластических свойствах полимеров. [c.240]

Первая часть книги включает три главы. Глава I посвящена элементарному рассмотрению физико-механических (прежде всего реологических) свойств расплавов и растворов полимеров. Поскольку реология является базой теоретического анализа многих процессов переработки полимеров, основные положения главы I широко используются в остальных частях книги. Глава И в простой и сжатой форме дает представление о теплофизических характеристиках полимерных материалов и о процессах теплопередачи. Такие характеристики полимеров, как, например, энтальпия и ее зависимость от температуры, имеют большое значение при проведении многих процессов переработки термопластов, особенно при их литье под давлением. Вопросы теплопередачи часто являются решающими при переработке термопластичных материалов. В главе П1, в которой излагаются основы теории перемешивания и диспергирования полимерных материалов, широко используются методы математической статистики, что может представить трудности для лиц, незнакомых с этими методами. Однако большинство последующих глав книги (кроме главы УП) не требует предварительного знакомства с главой П1. [c.11]

Указанные аномалии течения в значительной мере обусловлены тем, что аналогия между жидким и твердым состоянием полимеров становится гораздо более ощутимой, чем у простых жидкостей. Растворы полимеров проявляют целый ряд твердообразных или каучукоподобных свойств, которые являются одним из важных предметов исследования в реологии, изучающей деформации и течение различных реальных тел. [c.163]

Чтобы решить задачу создания структур, необходимо знать основные законы науки, лежащей в основе переработки полимеров, — реологии. Именно реологические, или упруго-вязкие свойства расплавов и растворов полимеров, определяют способность полимера перерабатываться. [c.16]

Из сказанного выше ясно, насколько сложно реологическое поведение расплавов и растворов полимеров. Поэтому не удивительно, что тридцатилетние усилия реологов не привели еще к созданию определяющих уравнений, количественно описывающих все явления, возникающие при течении полимерных расплавов. Ученые и инженеры используют уравнения, описывающие те особенности течения полимеров, которые представляют для них наибольший интерес или важны для частной рассматриваемой задачи. Для описания реологического поведения расплавов полимеров было предложено множество определяющих уравнений, но только небольшая их часть была использована для решения задач, связанных с процессами переработки полимеров. Тем не менее интересно проследить историю их происхождения и выявить существующую между ними взаимосвязь. [c.140]

Более детально о реологии концентрированных растворов полимеров и методах определения степени структурирования этих растворов см, Кон- [c.46]

По-видимому, предстоят еще значительные теоретические и экспериментальные разработки в области реологии расплавов и концентрированных растворов полимеров для установления более строгой зависимости вязкости от температуры. [c.124]

Экспериментальная реализация стационарного растяжения [И] явилась важным этапом в развитии реологии текучих полимеров, так как она позволила показать различие зависимостей свойств полимеров, в первую очередь вязкости, от интенсивности деформации при растяжении и сдвиге. Давно известно, что увеличение скорости или напряжения сдвига приводит к уменьшению эффективной вязкости расплавов и растворов полимеров. Для одноосного растяжения более характерно повышение вязкости полимеров с увеличением скорости деформации или напряжения. [c.237]

Ситуации еще более усложняется эффектами испарения растворителя. Это не только влияет на реологию красок, но и на поверхностное натяжение на границе раздела мокрая пленка/ воздух. Поверхностное натяжение и сила тяжести приводят к возникновению сдвиговых напряжений, что улучшает процесс растекания. В результате испарения возрастает концентрация раствора полимера и происходит охлаждение поверхности пленки. Оба эти эффекта приводят к возникновению тангенциальных сил сдвига на поверхности (силы Левича-Ариса). В работе [19] недавно доказано, что градиент гидростатического давления в пленке краски, обусловленный поверхностным натяжением, несущественен для объяснения результатов выравнивания поверхности пленки, что утверждают Смит и др. [6. В этой работе [6] сделана попытка продемонстрировать как теоретически, так и экспериментально с использованием алкидных красок растворного типа, что [c.375]

Реология полимеров является теоретической основой их переработки. Только зная основы реологии, можно рассчитать скорость движения расплава полимера по каналам формующего инструмента и определить условия, необходимые для заполнения расплавом пресс-форм, т. е. обеспечить получение изделия нужного качества. Некоторые полимеры невозможно перевести в вязкотекучее состояние из-за их склонности к термодеструкции и механодеструкции при высоких температурах. Такие полимеры перерабатываются в виде растворов (например, получение пленки из ацетата целлюлозы с последующим удалением растворителя). Поэтому предметом реологии полимеров являются не только их расплавы, но и растворы. [c.157]

В связи с этим существенный интерес представляет исследование свойств однофазных растворов, и в том числе их реологического поведения. Но реология растворов полимеров, как и вообще любых систем, подвергаемых деформированию, зависит не только от типа растворителя и молекулярного строения полимера, но в значительной степени и от характера взаимодействия между макромолекулами и их взаимного р-асположения (структуры полимера в растворе). В гл. I при изложении развития представлений о природе растворов полимеров говорилось о том, что 1на смену представлениям о коллоидной структуре пришло представление о молекулярном строении их. Вывод о молекулярнодисперсной структуре растворов полимеров не означает, однако, что в этих растворах отсутствуют временные ассоциаты, обусловленные флуктуационными явлениями, типичными воо-бще для любой жидкости. [c.148]

Но, с другой стороны, при экспериментальном исследовании разлш[-ных растворителей следует учитывать определенный комплекс показатс -лей, характеризующих пригодность (оптимальные свойства) того или иного вещества. Одним из таких показателей служит вязкость концентр1[-рованных растворов, точнее нарастание вязкости при повышении концентрации. Подробнее реология растворов полимеров будет обсуждаться в следующих главах. Однако здесь необходимо заметить, что высокая вязкость раствора полимера в определенной степени отражает соотношенге энергий взаимодействия между одноименными и разноименными молекулами в растворе, т. е., если энергия взаимодействия полимер — растворитель не очень существенно превышает энергию взаимодействия полимер -полимер, вязкость такой системы будет значительно выше, чем при интенсивном взаимодействии полимера с растворителем. Это в первую оч( -редь относится к жесткоцепным полимерам. Соответственно в первом случае нарастание вязкости с концентрацией будет большим, чем во втором случае. [c.90]

Во 2-м издании книги большее внимание уделено способам количественной оценки гибкости (жесткости) макромолекул, а также кинетическим аспектам афегатных и фазовых переходов в полимерных системах. Включен новый раздел, посвященный реологии растворов и расплавов полимеров. Коренной переработке подвергнуты также разделы, связанные с синтезом полимеров, описанием свойств и превращений природных волокнообразующих полимеров. Наряду с целлюлозой определенное внимание уделено хитину и хитозану, являющимся интересными волокнообразующими полимерами. Введен раздел, посвященный химии и физикохимии фибриллярных белков фиброину, кератину, коллагену. Примеры и задачи, приведенные во втором издании книги, взяты из исследовательской и технологической практики авторов книги. [c.9]

Физико-механические свойства дисперсных и высокомоле кулярных систем весьма разнообразны. Уже качественные опыты по аномалии вязкости, застудневанию и тиксотропии (глава VIII) разбавленных коллоидных растворов и растворов полимеров показывают, что эти свойства не укладываются в законы гидродинамики (учения о течении жидкостей) и теории упругости (учения о деформации твердых тел). Еще яснее выступает специфичность механических свойств у концентрированных и грубодисперсных систем и твердых полимеров. Эти системы, имеющие исключительно большое значение в технике, вообще не могут исследоваться рбычными методами вискозиметрии или методами, регистрирующими потерю текучести или разжижение. За последнее время развилась специальная область знания реология , занимающаяся изучением деформаций и течения дисперсных систем. Задачи и методы реологии в значительной своей части лежат за пределами коллоидной химии, но без этих методов нельзя количественно оценить механические свойства структурированных дисперсных систем. С другой стороны, методы и закономерности коллоидной химии позволяют объяснить механические свойства систем, которыми занимается реология. На закономерностях коллоидной химии основано модифицирование и управление механическими свойствами дис-пер,сных и высокомолекулярных систем, имеющие большое Лрак- [c.246]

Имеется довольно четкий концентрационный критерий для растворов полимеров, ниже которого они приобретают дискретный характер и утрачивают свойства квазисплошной среды, которые могут быть описаны классическими методами реологии это концентрация, при которой исчезает перекрывание координационных сфер индивидуальных молекулярных клубков [29, с. 87—138] она примерно равна обратному значению характеристической вязкости [c.163]

Обнаружено, что реология растворов УЩР + полимер определяется свойствами полимера. Растворы УЩР + К1юс1оро1 Р23 и УЩР + ПАА имеют неньютоновские свойства, как и растворы использованных полимеров. [c.56]

Реология растворов СТЛ + полимер (ПАА или карбоксиметилцеллюлоза КМЦ-500) определяется реологическими характеристиками растворов полимеров. При сопоставлении вязкостей растворов полимеров и СТЛ + полимер видно, что латекс увеличивает вязкость раствора полимера, что указывает на образование латекснополимерных комплексов. [c.84]

ВЛИЯНИЕ ВЫСОКОМОЛЕКУ.ЛЯРНЫХ КОМПОНЕНТОВ НА РЕОЛОГИЮ НЕФТЯНЫХ СИСТЕМ/Рашлыковя., 7. К).. Юдина Я. В., // Структура растворов и дисперсий Свойства коллоидных систем и нефтяных растворов полимеров.— Новосибирск Наука. Сиб. отд-ние, 1989. [c.182]

Общие вопросы реологии иолн.мерных систем достаточно подробно описаны в ряде нзвестпых моиогра-фий . Для разбираемого здесь случая интересно выяснить, как влияют иа эффективную вязкость рабочих растворов полимеров следующие факторы 1) наагряже-иие сдвига (градиент скорости), 2) температура системы, 3) молекулярный вес полимера, 4) концентрация полимера в растворе. Кроме того, в некоторых случаях реологические свойства из.меняются во времени следует сделать ряд замечаний в соответствующем разделе главы и по этому поводу. [c.152]

Ри и Эйринг - попытались применить к растворам полимеров эйринговскую теорию активированного течения, подобно тому, как это было сделано в отношении расплавов полимеров и их дисперсий. Многие реологи критикуют эту теорию, поскольку для того, чтобы добиться хорошего согласования экспериментальных и теоретических данных, необходимо ввести слишком большое число констант. Уравнение Ри—Эйринга слишком сложно для использования в практических целях, но, по крайней мере, основано на ясных теоретических представлениях. [c.105]

В об.ласти механики полимеров развилась теория релаксационных явлений. Изучались закономерности течения расплавов, механические свойства растворов полимеров, т. е. то, что в точном смысле слова обозначается термином реология полимеров . Исследовались акустические и уль-траакустические свойства полимеров, закономерности трения полимерных тел полимера о полимер, полимера о неполимерное тело закономерности адгезии и другие механические проблемы. Интересно, что все эти исследования проводились в возможно более пшроколт температурном интервале, а из всей истории развития физики полимеров известно, что чем шире температурный интервал исследования какого-либо свойства, тем глубже удается проникнуть в его физическую сущность. [c.133]

Термодинамика растворов полимеров методы определения молекулярных масс реология растворов и расплавов полимеров физические свойства полимеров в твердом состоянии аморс ые и кристаллические полимеры, высокоэластичность методы получения термопластиков. [c.379]

В процессе развития науки о дисперсных системах отдельные ее разделы выделились в самостоятельные научные дисциплины теория броуновского движения, послужившая основой молекулярной и современной статистической физики развитие более общих представлеЕщй о природе растворов, которые включают в себя как частный случай у чение об истинных растворах низкомолекулярных веществ физико-химия полимеров и их растворов и, наконец, реология — наука о деформационных свойствах материалов, обобщающая учение о деформации (течении) жидкостей, упругих материалов (физико-химическая механика) и промежуточных по свойствам материалов, к числу которых относятся многие дисперсные системы. [c.6]

Поскольку в настоящее время имеется ряд хороших монографий, посвященных проблемам реологии и, в частности, вязкости полимеров (см., например, [38, 49]), мы ограничимся лишь кругом вопросов, касающихся механизма вязкого течения в связи со структурными и релаксационными принципами, изложенными выше. В частности, уравнение (V. 2) уже дает определенную почву для раздумий на что конкретно расходуется механическая энергия Из вполне очевидного ответа — на разрушение структуры системы — следует немедленно второй вопрос о влиянии скорости воздействия (мерой которой служит градиент у, имеющий размерность обратную времени) на это разрушение и, соответственно, на диссипацию энергии и величину вязкости. При этом выясняется, что всем полимерным системам в вязкотекучем состоянии присуща так называемая аномалия вязкости [термин неудачный, ибо отклонение от формулы (V. 1), вызванное естественными и физически легко интерпретируемыми причинами, вряд ли следует считать аномалией], проявляющаяся в зависимости эффективной (т. е. измеряемой в стандартных условиях, при фиксированных Я и -у) вязкости от Р или от у. Эта аномалия связана как с разрушением структуры системы, так и с накоплением высокоэластических деформаций в дополнение к пластическим (необратимым). Эти деформации и разрушение претерпевает суперсетка, узлы которой образованы микроблоками или, в меньшей мере, перехлестами единичных цепей. При переходе от расплава к разбавленному раствору относительный вклад последних в структуру сетки возрастает, точнее, выравниваются времена их жизни и времена жизни флуктуационных микроблоков. [c.163]

В настоящее время курсы физики и механики полимеров, а чаще всего их разделы, читаются студентам и аспирантам на физических и химических факультетах университетов, педагогических институтов и во многих технических вузах страны. Пожалуй, первыми неофициальными учебными пособиями по физике и механике полимеров были книга П. П. Кобеко Аморфные вещества [32] и книга Л. Трелоара Физика упругости каучука [77]. Затем были опубликованы книга В. А. Каргина и Г. Л. Слонимского Краткие очерки по физи-ко-химии полимеров [29], написанная ведущими учеными по химии и физике полимеров в СССР, и переведенная с английского книга известного специалиста А. Тобольского Свойства и структура полимеров [76]. Они отражают второй этап развития физики и механики полимеров. Третий этап представлен как книгами, близкими по изложению к учебным пособиям, так и книгой авторов Курс физики полимеров [8], являющейся официальным учебным пособием для вузов. Среди книг близких к учебным пособиям можно назвать книги, издан-ны е в период 1,975—1978 гг. И. Уорда Механические свойства твердых полимеров [82], Д. В. Ван Кревелеиа Свойства и химическое строение полимеров [17], Г. В. Виноградова и А. Я. Малкина Реология полимеров [18], И. И. Перепечко Введение в физику полимеров [56]. Примерно в это же время изданы в СССР учебные пособия по полимерам для других специальностей В. Е. Гуля и В. И. Кулезнева Структура и механические свойства полимеров [23] и А. А. Тагера Физикохимия полимеров [72]. В этих учебных пособиях больше внимания уделе.чо структуре и свойствам растворов и смесей полимеров. [c.8]

Наряду с дилатансией известны и другие проявления антитиксо-тропии, связанные с релаксационными изменениями конформации макромолекул в растворах некоторых полимеров, в углеводородных средах и битумах. Такого рода эффекты могут иметь значение для реологии буровых растворов на нефтяной основе. Представляет [c.254]