ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эласто-динамический механизм аномалии вязкости стационарного течения из "Теоретические основы переработки полимеров" Максимальная ньютоновская вязкость легко рассчитывается из модельных представлений, если в качестве аналога полимерного расплава воспользоваться обобщенной моделью Максвелла. Очевидно, что вязкость стационарного течения при исчезающе малой скорости сдвига будет равна предельному значению динамической вязкости, соответствующей условию со — 0. [c.47] Аномалия вязкости. Вернемся к кинематической картине деформации сдвига (см. рис. 1.9). Если проекция элементарной призмы на плоскость рисунка до деформации представляет собой квадрат АВСО, то после деформации на величину она превращается в ромб А В СВ. Можно представить простой сдвиг как суперпозицию двух последовательных актов растяжение элементарной призмы вдоль одной из диагоналей, сопровождающееся сжатием ее вдоль другой диагонали, и последующий поворот образовавшегося ромба аЬсО на угол у 2. Такая кинематическая картина простого сдвига [9, с. 47 17, с. 71 18, с. 35 32 37] позволяет применить для анализа вязкостных свойств расплавов и растворов полимеров подходы, развиваемые в теории динамических деформаций твердых полимеров. [c.47] Уже Рейнер отмечал [9, с. 51], что при ламинарном течении вязких жидкостей каждый элемент объема не только деформируется со скоростью сдвига у, но и вращается с угловой скоростью 03=y/2- Рассматривая с этих позиций стационарное течение полимеров, можно считать, что каждый элементарный объем полимерного материала, вращающегося относительно поля напряжения с определенной частотой, подвергается периодической деформации растяжения с вдвое большей частотой [20, с. 37], поскольку за один оборот каждое сечение дважды совмещается с направлением главного растягивающего напряжения. Таким образом, установившееся ламинарное течение является своеобразным аналогом динамического режима деформации, а аномалия вязкости, наблюдающаяся при стационарном течении, аналогична частотной зависимости динамической вязкости и так же, как все остальные особенности механического поведения полимеров, является следствием релаксационного механизма деформации [14, с. 479 17, с. 153 21—36 38—40 121 122]. [c.48] Можно показать, что если релаксационный механизм действительно определяет наблюдающуюся при стационарном течении аномалию вязкости, то к результатам реологических экспериментов должен быть приложим принцип температурно-временной суперпозиции, впервые сформулированный А. П. Александровым и Ю. С. Лазуркиным [10]. [c.48] Сущность температурно-временной суперпозиции применительно к результатам реологических испытаний состоит в том, что экспериментальные данные о зависимости логарифма напряжений сдвига от логарифма скорости сдвига, полученные при различных температурах, могут быть совмещены перемещением вдоль оси скорости сдвига на величину Ig ат. [c.48] Возможность распространения принципа температурно-временной суперпозиции на результаты реологических исследований была теоретически обоснована в работах [34 36—41]. [c.48] Аналогичным образом следует умножить все значения напряжений сдвига на коэффициент ро7 о/(р7 ). Если экспериментальные данные представлены в координатах 1ду — lgp, то эти преобразования эквивалентны смещению кривой течения вдоль оси lg Y на величину lgaт и вдоль оси gp на величину lg[Гарс/(Гр)] (рис. II. 3). [c.51] Для использования этого преобразования требуется определить значения т] и т]о. Если в исходных экспериментальных данных существует область ньютоновского течения, эта задача оказывается достаточно простой. В противном случае значение т] при - 0 определяется методом экстраполяции. Для этого строится график зависимости lg(l/тla) от р (рис. II.4) и кривая lg(l/тla) =/( ) экстраполируется на р — 0. Полученное значение т) используется для вычисления йт. [c.51] Применение метода температурно-временной суперпозиции позволяет существенно расширить интервал изменения значений скорости сдвига. Так, применяя современные приборы для реологических исследований, удается охватить область изменения скорости сдвига шириной в 2—3 десятичных порядка. Обрабатывая полученные результаты методом температурно-временной суперпозиции, можно расширить область изменения скорости сдвига до 5—6 десятичных порядков (см. рис. П.З). [c.52] Вернуться к основной статье