Реологическое поведение

Коэффициент полидисперсности (М /Мп), характеризующий ММР полимеров, определяет реологическое поведение полибутадиенов при высоких напряжениях сдвига [89]. Из зависимости, приведенной на рис. 9, следует, что коэффициент полидисперсности может быть найден на основании определения вязкости по Муни при 20 °С [c.196]

Подавляющее большинство операций формования и элементарных стадий процессов переработки полимеров включает либо изотермическое, либо (чаще) неизотермическое течение расплавов полимеров в каналах сложной геометрии. Поэтому перед тем как рассматривать реальный технологический процесс, целесообразно отдельно изучить реологическое поведение полимерных расплавов в простых условиях течения и в отсутствие градиентов температуры. В этой главе поставлена задача пояснить физический смысл таких понятий, как неньютоновское поведение , вязкоупругость , начальный коэффициент нормальных напряжений и функция вязкости . Здесь же будут рассмотрены определяющие уравнения, количественно [c.133]

Наряду с устойчивостью вязкость латексов является важнейшим технологическим параметром, во многом определяющим их поведение в процессе получения и при последующей переработке. Особенно большое значение имеет реологическое поведение кон- [c.588]

Реология битумов. Реологическое поведение разных битумов может иметь принципиальные различия. [c.16]

Изменение реологического поведения предопределяет изменение технических свойств битумов. Повышение степени структурированности битумов с одинаковой пенетрацией при 25° приводит к повышению температуры размягчения, увеличению пене-трации при О °С и уменьшению дуктильности. Изменение молекулярной массы масляного компонента также оказывает некоторое влияние на свойства битума, сказываясь прежде всего на консистенции при уменьшении молекулярной массы заметно увеличивается разбавляющая способность масел. [c.287]

Рис. 10. Зависимость реологического поведения битумов от коэффициента растворяющей способности масляного компонента

Реология — наука о деформациях и течениях материалов под действием внешних сил. Ее методы могут быть использованы для изучения структуры и свойств эмульсий. Слабо концентрированные эмульсин ведут себя подобно простым жидкостям. С увеличением концентрации эмульсии частицы дисперсной фазы начинают взаимодействовать друг с другом, флокулируют, могут образовывать пространственные структуры и агрегаты. Это приводит к изменению вязкоэластичных свойств эмульсий. Однако реологические свойства эмульсий определяются не только их концентрацией. В работе [2] приводятся следующие основные составляющие эмульсии и связанные с ними факторы, которые могут влиять на ее реологическое поведение. [c.12]

Несмотря на то, что область применения РПА постоянно расширяется, их внедрение не получило достаточного развития из-за отсутствия представлений о закономерностях протекания процесса обработки композиций различного назначения. Осуществить подобный анализ достаточно сложно, так как многие технологические процессы связаны с получением смесей различных веществ, различающихся фазовым состоянием, вязкостью, плотностью и другими параметрами. При этом необходимо учитывать особенности реологического поведения перерабатываемых материалов и анализировать физико-химические превращения, протекающие при обработке. [c.320]

Ниже перечислены основные составные части эмульсии и указаны факторы, обычно связанные с ними, которые могут влиять на реологическое поведение. [c.261]

Групповой состав битума предопределяет его коллоидную структуру и реологическое поведение и тем самым — технические свойства, которые характеризуются условными показателями качества, определяемыми в стандартных условиях. Среди этих показателей важнейшие пенетрация (глубина проникания иглы в битум), температуры размягчения и хрупкости, дуктильность (растяжимость) [c.491]

Получаемый в результате реакции гель характеризуется псевдо-пластическим или вязкопластическим реологическим поведением, т. е. наличием начального напряжения сдвига. [c.79]

Кроме эффекта Вайссенберга многие особенности реологического поведения объясняются тем, что при простых сдвиговых течениях [c.136]

Расчет течений под действием давления с использованием эквивалентной ньютоновской вязкости . Рассмотрите полностью развившееся изотермическое ламинарное течение под действием давления между двумя параллельными плоскостями неньютоновской жидкости, реологическое поведение которой описывается многочленом [c.178]

Закон Ньютона для вязкости описывает реологическое поведение важного класса жидкостей, называемых ньютоновскими, у которых вязкость не зависит от величины приложенных напряжений или от реакции материала — градиента скорости. Она зависит только от температуры и давления. Приближенная запись этого уравнения имеет вид [c.134]

Из всех особенностей реологического поведения расплавов полимеров, которые были рассмотрены выше, наиболее важной является снижение вязкости при увеличении интенсивности внешних воздействий. Это замечание не умаляет влияния нормальных напряжений и вязкоупругого поведения на формование и структурообразование в полимерах, но подчеркивает очень важную роль эффектов, связанных с разжижением расплавов полимеров. [c.140]

Однако существуют важные классы материалов, реологические свойства которых зависят от напряжений (внешних воздействий) и скоростей деформации (реакций вещества). Поэтому определяющие уравнения для таких систем нелинейны, и их называют неньютоновскими (особое место в ряду таких сред занимают расплавы и растворы полимеров). Но это не единственное различие в реологическом поведении между расплавами и растворами полимеров и ньютоновскими жидкостями. В следующем разделе будут рассмотрены важные в процессах переработки полимеров эффекты, которые проявляют неньютоновские жидкости. [c.134]

Результаты этого эксперимента типичны для большинства расплавов полимеров, его реологический смысл заключается в том, что при росте скоростей деформации реакция жидкости изменяется и ее поведение из ньютоновского превращается в неньютоновское. Последнее, как правило, преобладает при скоростях деформаций, реализуемых в реальных процессах переработки. Фактически уменьшение вязкости представляет собой наиболее важную для процессов переработки особенность неньютоновского поведения расплавов полимеров. Эта особенность реологического поведения расплава облегчает течение при больших скоростях и снижает опасность перегрева вследствие чрезмерных тепловыделений при вязком течении. Конечно, с помощью определяющего уравнения для ньютоновской жидкости (6.2-1) такое поведение описать нельзя. [c.135]

Экстремальное изменение напряжений — нелинейное вязкоупругое явление, поэтому оно не предсказывается в рамках теорий линейной вязкоупругости. Заметим, что в процессах переработки полимеров напряжения экстремально возрастают в периоды, соответствующие заполнению формы при литье под давлением и при получении заготовки в периодических процессах формования с раздувом. Полагают поэтому, что эта особенность реологического поведения оказывает влияние на ход этих процессов. Более того, особенности вязкоупругого поведения полимеров, в частности их способность к релаксации напряжений и упругому восстановлению, играют важную роль в процессах переработки полимеров (особенно сильно они влияют на структурообразование и формуемость). Как было показано в гл. 3, остаточные напряжения и деформации, существующие в изделии после формования, в значительной степени определяют его конечные морфологию и свойства. [c.139]

Реологическое поведение растворов и расплавов полимеров даже в случае простого радиального течения в области входа является более сложным для поддержания течения необходимо большее давление, и, следовательно, потери давления также возрастают. Кроме того, линии тока на входе в сужение обычно имеют более сложную форму . Вихри (рис. 13.16) наблюдаются при течении вязкоупругой жидкости из области, которая носит название рюмка , в капилляр [33]. [c.475]

Строго говоря, (6.5-3) — эмпирическое определяющее уравнение, предназначенное для предсказания реологического поведения при [c.154]

Реологическое поведение жидкости описывается уравнением КЭФ. Рассчитать напряжения при установившемся течении в трубе. [c.158]

Приведенные уравнения (которые пе являются определяющими) хорошо описывают реологическое поведение многих полимерных расплавов. Коэффициенты ац могут быть надежно определены из экспериментальных результатов стандартными методами регрессионного анализа. [c.178]

Из полученных экспериментальных данных следует, что высокомолекулярные ве-ш,ества нефти резко отличаются друг от друга по реологическому поведению их растворов в минеральном масле. При 20°С все исследованные растворы обладают аномалией вязкости. Для растворов асфальтита аномалия вязкости исчезает уже при 40°С, для растворов асфальтенов и лакового битума — сохраняется до бО-70 С, а растворы нефтяного пека проявляют аномалию вязкости до 90°С. Однако следует отметить, что несмотря па понижение либо исчезновение аномалии вязкости при повышении температуры исследуемые растворы характеризуются суш ественными значениями объемных долей дисперсной фазы. Так, эти величины для 18%-ных растворов составляют 0,65-0,58-0,47-0,55-0,64, соответственно для асфальтита I — асфальтита II — асфальтенов — лакового битума — нефтяного пека. Такая особенность растворов ВМС нефти в минеральном масле обусловлена низкой прочностью коагуляционных структур, образуемых в растворе частицами дисперсной фазы. [c.258]

Подставляя (13.4-7) и (13.4-10) в итоговое уравнение (13.4-3), получим уравнение, учитывающее особенности реологического поведения степенной жидкости [c.484]

Решая совместно уравнение (13.5-1) и уравнение, описывающее реологическое поведение степенной жидкости [c.490]

Растворы лакового битума по реологическому поведению резко отличаются от асфальтенов. При 20°С аномалия вязкости растворов резко выражена уже при концентрации 2 %мас. Однако эта аномалия исчезает при 40°С. Только при концентрации 18% мае. обнаруживается анома м-ш вязкости при 40°С, причем в области малых (меньших, чем для асфальтенов) градиентов скорости сдвига. [c.257]

Анализ кривых течения растворов асфальтенов и лакового битума в минеральном масле показывает, что эти два вида ВМС нефти формируют в минеральном масле струк-т фные образования различной прочности. В растворах битума характерно образование большого количества пространственных структур с низкой прочностью. В растворах асфальтенов, по-видимому, образуются более компактные и прочные структуры. Можно предположить, что при этом сольватный слой структурных образований в растворах лакового битума имеет большую толщину, чем в растворах асфальтенов пиролизной смолы. Следует отметить, что наиболее прочную структуру в минеральном масле образует лаковый битум, а наименее прочную — асфальтены. Асфальтит занимает среднее положение между битумом и чистыми асфальтенами. Такое же положение он занимает и по реологическому поведению. С увеличением температуры относительная прочность структур из лакового битума уменьшается. Можно предположить, что при более высоких температурах (около 60°С) уменьшается относительная прочность структур и в растворах асфальтита, что обусловлено образованием за счет содержащихся в лаковом битуме и асфальтите парафино-нафтеновых, легких и средних ароматических углеводородов сольватных слоев значительной толщины вокруг ядер структурных образований. Естественно, это способствует образованию термически и механически непрочной структуры. Асфальтены из пиролизной смолы формируют плотные структурные образования, занимающие относительно небольшой объем в дисперсной системе. Поэтому при низких температурах в этих растворах образуется недостаточно развитая пространственная сетка, но термически более прочная, чем в растворах ВМС, содержащих парафино-нафтеновые и ароматические углеводороды. [c.257]

Реологическое поведение тел описывается моделями, в которые входят константы, характеризующие объемные деформации и формоизменение тел. Например, для идеально упругого тела Гука вводят четыре константы - модуль Юнга, коэффициент Пуассона, модуль объемного сжатия и модуль сдвига. Однако незабисимы из них только две, а остальные вычисляются по известным формулам [11]. [c.25]

Однако мягкий пек, полученный при фракционировании смолы, несколько отличается от смеси среднетемпературного пека с антраценовой фракцией по содержанию летучих и веществ, растворимых в толуоле. Последнее объясняется ускорением процессов термолиза пека при добавках антраценовой фракции и уменьшением содержания а- и ах-фракций в связующем. С этим связано специфическое реологическое поведение пеков и условия переработки углеродных смесей. Оно заключается в том, что при одинаковых температурах смешения и прессования меньшая точность корректировки реологических свойств смесей требуется при предварительной термообработке при 300° С второй антраценовой фракции каменноугольной смолы до получения в ней содержания а-фракции порядка 20-25%. [c.119]

При объемном содержании коксовых частичек более 40% реологическое поведение композиции не может быть описано уравнением Муни, поскольку деформация системы определяется уже не только вязкостью дисперсионной среды, зависящей от условий ее взаимодействия с поверхностью частичек [2-130], но и прочностью трехмерной структуры коксовых частичек. [c.136]

Уточним теперь, что следует понимать под сопротивлением системы механическим воздействиям и, прежде всего, какими могут быть формы реакции на эти воздействия, т. е. различное механическое (реологическое) поведение. [c.308]

Удобство того или иного уравнения является не единственным и не самым важным критерием при выборе способа описания реологического поведения. Более важна возможность сравнения различных по свойствам материалов. Очевидно, сравнивать можно величины, имеющие один и тот же смысл — ньютоновскую вязкость с ньютоновской, пластическую с пластической и т. д. Естественным эталоном сравнения служат ньютоновские жидкости, поэтому в качестве сравнимой величины следует однозначно предпочесть ньютоновскую вязкость неньютоновских материалов. Сказанное не раскрывает, конечно, физического содержания величин i], т), т,,, их связи с физико-химическими свойствами материалов. Лишь на основе установления такой связи можно не формально, а по существу решить вопрос о сравнимости этих величин, о физической содержательности тех или иных реологических параметров. [c.190]

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]

Материальные сонстанты, характеризующие реологическое поведение тела, определяют экспериментально. [c.25]

Бункера, устанавливаемые под секциями улавливания газоочистного оборудования (циклонами, осадительными камерами, мешочными фильтрами или электрофильтрами), обычно имеют форму перевернутого конуса или пирамиды. Конструкция бункера для конкретной установки зависит от реологического поведения массы собранной пыли или порошка. При удачной конструкции гладкий поток собранного материала будет направляться самотеком без зависания или частичного оседания. Эти проблемы изучены детально многими исследователями и рассматриваются во многих работах [221, 252, 633, 8691, в частности Ригард-сом. Собираемые порошкообразные материалы ведут себя, в основном, как коге-зентные твердые тела, которые проваливаются при назначительном усилии на них и далее текут как пластичные вещества. Очень важно спроектировать стенки и отверстия бункеров так, чтобы избежать зависания даже в условиях повышенной влажности, когда увеличивается сцепление порошкообразных материалов. [c.578]

Чтобы объяснить реологическое поведение таких систем, обратимся к кинетическим представлениям о структуре, которую можно рассматривать как структурную сетку из подвижных частиц, на-ходяихихся под действием броуновского движения. Для выхода частицы из структурного каркаса ей необходимо преодолеть энергетический барьер. С увеличением наиряжения сдвига вероятность разрушения структуры возрастает. Другим важным параметром структуры является время релаксации, которое характеризует скорость восстановления структуры. При малых временах релаксации структуры успевают восстанавливаться в процессе течения даже при больших напряжениях сдвига. [c.376]

Ньют [27] исследовал реологическое поведение смесей битумов с минеральными порошками. Свои измерения он проводил прн длительном статическом нагружении, используя различные битумы и один и тот же минеральный порошок. Для описанных условий эксперимента автор установил соотношение между вязкостями битумноминеральной смеси и ненаполненного битума. Ньют указывает, однако, что возможно влияние химических свойств связующего на реологические свойства битумно-минеральной смеси. Здесь следует иметь в виду те свойства, которые влияют на силы адгезии битумов к поверхности минерала. [c.150]

Во многих эмульсиях капли окружены слоем эмульгатора, который проявляет при сдвиге вязкоэластичные свойства. Если эта пленка противодействует возрастанию равновесного межфазного натяжения при увеличении площади поверхности, капли ведут себя как твердые сферы и отношение т1ф/т1с не влияет на т]отн (Олдройд, 1953, 1955). С другой стороны, вязкая межфазная пленка не влияет на тип реологического поведения, проявляемого эмульсией, хотя значения параметров могут быть переменными. Влияние вязкости, проявляющейся при сдвиге межфазной пленки (т]р"), и ее поверхностной вязкости (t]s ), которая является двумерным эквивалентом объемной вязкости, на т1о.1.д, как показали измерения в опытах с медленным достижением устойчивого состояния, дается выражением [c.271]

В ряде исследований [76, 77] использовался другой метод — анализ Найта распределения напряжения вдоль трещины серебра. Однако совсем недавно Верхойлпен-Хейманс [157] указал, что большей частью неизвестное реологическое поведение материала трещины серебра и области при ее вершине оказывает такое сильное влияние на расчетное поле напряжений, что в настоящее время результаты этого метода нельзя оценить однозначно. [c.380]

График зависимости напряжения сдвига от меры сдвига (графическое представление реологических уравнений) называется реологической линией (реологической кривой или реограммой). Иногда реологическую линию называют еще кривой консистентности. На рис. 1.1 приведены реологические линии для трех идеальных тел. Стрелки на линиях указьшают направление, в котором изменяется напряжение сдвига. Как видно из рис. 1.1, если для упругого и вязкого тел линия нагрузки совпадает с линией разгрузки, что свидетельствует о полной обратимости реологического поведения этих тел, то реологическая линия пластического тела имеет упругий участок лишь до предела текучести т , что свидетельствует об обратимости только этой части полной деформадии, а те деформации, что были накоплены в процессе течения, являются необратимыми (остаточные деформации), [c.6]

Особенности коллоидного состояния и реологического поведения вышеописанных топливных систем были рассмотрены нами и с энергетических позиций. На основе активационной теории течения Я.И Френкеля и Г Эйринга [40] и материалов реологи юских исследований этих систем, проведенных в широком диапазоне температур, скорос1сй и напряжений сдвига, проведены расчеты энергетических параметров вязкого течения теплоты и энтропии активации вязкого течения. Методика расчета этих параметров изложена выше (см. п,3.3). [c.74]

Мы попытались кратко рассмотреть взаимосвязь некоторых определяющих уравнений, которые ылироко применяются для описания свойств расплавов и растворов полимеров. Ни одно из них количественно не описывает всех особенностей реологического поведения этих сред. Одни из них лучше, чем другие, зато их применение для решения задач вместе с уравнением движения более затруднительно. В табл. 6.1 кратко суммированы возможности предсказания реологических эффектов с помощью упомянутых уравнений, а также некоторых других. [c.145]

Расплавы полимеров ведут себя как ньютоновские жидкости только при очень малых скоростях сдвига. Более того, как указывалось в разд. 6.3, уравнения ЛВУ ограничиваются очень малыми деформациями. При более высоких скоростях деформаций и при больших деформациях применяются нелинейные определяющие уравнения вязкоупругости типа рассмотренных в разд. 6.3 уравнений ЗФД, Уайта—Метцнера, ГМ, БКЗ, Лоджа или Богью. Только с помощью более сложных уравнений удается полуколичественно описать реологическое поведение расплавов полимеров, остальные согласуются с экспериментом лишь качественно. Тем не менее теория линейной вязкоупругости полезна по следующим соображениям 1) она дает возможность понять, почему полимеры проявляют вязко-упругое поведение, а также качественно показывает тенденции зависимости их механических свойств от времени 2) она объясняет наблюдаемую экспериментально температурно-временную эквива- [c.151]

Это эмпирическое уравнение полуколичественно описывает реологическое поведение латексов типа полимерных эмульсий, используемых в нестекающих красках, а также паст и суспензий [36], представляющих собой реологические системы, широко распространенные в пищевой промышленности (например, кетчуп). [c.156]

Работы Эйнштейна явились первыми и наиболее известными микрореологичес-кими исследованиями, заключающимися в определении реологического поведения сложных дисперсных систем при помощи известных реологических свойств составляющих их элементов, предполагая квазиоднородность и квазиизотропность материалов. Было принято, что в рассматриваемых дисперсных системах — суспензиях — дисперсная фаза представляет собой твердые частицы шарообразной формы, а пространство между ними заполнено непрерывным образом дисперсионной средой — простой вязкой жидкостью. Как показала практика, за исключением простейших случаев, а тем более для сложнейших нефтяных систем, такой подход непригоден ввиду сложности действительного строения дисперсных систем. При этом целесообразно вводить вместо реальной системы некоторые модели, предполагая аналогичность их поведения поведению рассматриваемых реальных объектов. [c.88]

Материалы с сильно выражеггными неньютоновскнмн свойствами имеют довольно разнообразные зависимости у от т. Простейшая из них — это прямая течения идеального пластика (тела Шведова — Бингама, рис. Vn.5). Аналитически она описывается уравнением (VII. 11). т. е. реологическое поведение идеального пластичного мя.тернала исчерпывающе характеризуется двумя константами и if. [c.187]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология