ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Диссипативная функция вязкоупругих динамических моделей цепи — внутреннее трение из "Физическая кинетика макромолекул " В движущейся жидкости fxj = - [xj- С /)], где v, - соответствующая составляющая скорости жидкости. [c.47] Изучение динамических вязкоупругих свойств растворов макромолекул, как сравнительно низкочастотных и крупномасштабных (динамическое двойное лучепреломление в стационарном потоке), так и высокочастотных и мелкомасштабных (диэлектрическая ралаксация, высокочастотная динамическая вязкость — сдвиговая и объемная) указывает на необходимость введения важной динамической характеристики макромолекул - внутренней вязкости. Эта характеристика учитывает дополнительные внутрицепные процессы диссипации энергии, не связанные непосредственно с наличием внешней вязкой среды (матрицы, растворителя). Ш существование внутренней вязкости впервые указано В. Куном и Г. Куном. [c.47] Наличие внутренней вязкости приводит к тому, что цепочка с запаз-дьшанием реагирует на внешнее воздействие, даже при нулевой внешней вязкости. Главная причина возникновения внутренней вязкости, как было отмечено еще Куном, обусловлена заторможенностью внутреннего вращения в полимерной цепи, т. е. необходимостью преодоления энергетических барьеров внутреннего вращения. Согласно этой концепции внутреннее трение является близкодействующим диссипативным эффектом (рис. 1.8). [c.47] Некоторые вопросы, касающиеся проявления внутреннего трения и наиболее вероятной природы его, обсуждаются в гл. П. [c.48] К сожалению, пока не разработан однозначный и простой рецепт построения хотя бы и приближенной диссипативной функции для вязко-упругих динамических моделей цепи с внутренним трением, подобный рецепту построения эффективного квазиупругого потенциала по заданной статистической микроструктуре. [c.48] Однако даже такая простейшая форма привела бы к нелинейным уравнениям движжия. Поэтому используют более простое приближение типа (1.28), но зачастую применяют специальные приближенные процедуры, исключающие артефактное возникновение внутреннего трения при вращении элемента как целого, которое проявляется при использовании (1.28). При изучении локальной динамики в длинных цепях вклад вращений как целого мал, и использование соотношений типа П.28) может быть корректным. [c.48] При использовании более детализованных динамических вязко-упругих моделей вид Я р усложняется в основном за счет взаимодействий близких по цепи звеньев [40,74, 75]. [c.49] Наличие жестких связей в цепи (валентных связей и углов) также приводит к дополнительным корреляциям скоростей разных частиц цепи и к изменению вида диссипативной функции, а, следовательно, и внутреннего трения для выделенного набора скоростей декартовых координат. Более того, оказалось, что динамические свойства даже для свободночючлененной цепи (или цепи со свободным внутренним вращением) таковы, как если в цепи существовало, хотя и сравнительно небольшое, внутреннее трение. В диссипативной функции цепи появляются недиагональные члены [76]. [c.49] Корреляция броуновских сил, действующих на разные элементы цепи, также ведет к появлению недиагональньхх членов в диссипативной функции [77]. [c.49] Полуэмпирическое введение внутреннего трения в вязкоупругие динамические модели позволяет предсказать ряд новых закономерностей релаксационного поведения, отсутствующих в динамических моделях без внутреннего тршия. [c.49] Сопоставление результатов строгих аналитических молекулярных теорий, данных модел1фОвания динамики на ЭВМ с результатами теории для вязкоупругой динамической модели цепи с эмпирически введенными коэффициентами внутреннего трения позволит установить параметры внутреннего трения, которые следует вводить в более простые вязког упругие модели цепи. [c.49] В заключение отметим, что, как следует из молекулярных теорий, в цепях с большими энергетическими барьерами внутреннего вращения [/о преодоление их — основная причина внутреннего трения. Поэтому цепочки с большим внутренним трением являются кинетически жесткими - в соответствии с введенной ранее терминологией. [c.49] Вернуться к основной статье