高分子流变学-lecture-4measurements依靠旋转运动产生简单剪切流动可以用来快速确定材料黏性

§4.2.2 弹性等方面的流变性能。20031先者(eoetricScietiic)的收购，从此世界上最著名旋转流变仪品牌ARES全部由位 特华州TA公司总部进行生产，继续供应给全球的流变仪市场＝DesignofCR转速控制measuring驱动一个夹具，测量产生的力矩 )，即应力应变控DesignofCS应力控制measuring施加一定的应力，测量产生的旋转速度（searle,1912出的），即产生的应 ConeandParallelConcentrated

Couette Operateundersteadyshearconditionsoroscillatorymode锥板/平行板夹测量材料范围高分子溶流体平行板夹间距可推荐0.2to2.5同心圆筒夹对应力敏感性材料的面积效锥-板粘度计锥‐板之间的夹角o小于4o，tano约等于剪切速率与半剪切速率与半径无关，正是锥-板粘度计的特点半径为r，厚度为dr的圆环处的微扭矩为扭矩为. .2. 2R3剪剪切速率恒定，在确定流变学性质时，不对流动动力学作任何假设，不需要流变学模3。多相体系误差大（悬浮液和共聚物4。避免用锥板结构进行温度扫样品的FirstNormalStressDifferencein剪切速率是恒定的，故锥板是测量法向应力差的理想结N111

2FR

F为作用在板上的Thefirstnormalstressdifferenceisverysensitivetochangesinthehighmolecularweighttail.EvenamoderatedegreeofheterogeneityinthemolecularweightdistributioncanleadtolargeincreasesinN15。平的表面更易进行精度检dp 分散粒子直h当间距很小时（h/R<<1），或在低转速下，惯性可稳态条件下的速度分半径为r，厚度为dr的圆环处的微扭矩为扭矩为与锥-板粘度计的区别是是半径r的函MM2h22.粘度的对非 流体，因剪切速随径而变，粘与扭矩nw型：

T

R

2dr

R(r)rdr 3

替 r/T2h

R R

Tdd

R 3

RRR2R RR

)

0第一、二法向应N

2F

1dlnF R)N2

R

2dln R第二法向应力差很N

2F

1dlnF R)1(

R

2dln RParallelPlate-EffectofIncreaseShearIncreaseShearIncreaseShearConcentricDisk

Coaxial‐CylinderCoaxialCylinder Bestforlowviscositysystems,o<100GoodforrelativelyhighshearNotsuitableforpolymer(r)M(Ri2r2RhM=torque,=rotationalspeed,流变仪的UsefulnessofShearViscosityResinproducersusuallyonlygivetheMELTFLOWShearviscosityisrelatedtomolecularweightandthereforeitsknowledgeisveryimportantinmaterialViscosityernstheflowofpolymersinsideprocessingequipment.Flowratesandpressuredropsdependontheviscosityvalue–KnowledgeofviscosityforthewholerelevantshearraterangeisYouneedtodeterminetheshearviscosityifyouwantdesigndies,todeterminepressuredrop,flowratesTheHAAKERheoScope1isauniquecombinationofanopticalmicroscopeanda cameraintegratedunderneaththetemperaturecontrolledbaseplateofauniversalplate&conerheometer(HAAKERheoStress1).Thissimultaneousrecordingofdataandimagesallowstherelationshipbetweentherheologicalpropertiesandthestructureto evisible.涂料,油漆,乳液 旋转流变仪的测量应变或应力的施加方稳态测瞬态测动态测

通过施加瞬时改变的应变（速率）或应来测量流体的响应随时间对流体施加振荡的应变或响应的应力或应稳态

/Paa

需确定温、扫描模（数、性或散测量延迟时、 、转方等触变对材料施加线性增大或减小的稳态剪切瞬阶跃应力施加并维持一个瞬态形变（阶跃应变），测量维持这个应变所需的应力随时间的变化。蠕给样品施加恒定的应力，测量样品的应变随时间的变化动态测试方(体系形态结构不受影响●●(对形态结构的变化十分敏感 原理

固体(完全弹性)行为流体(完全变形)

完全弹性与完完全变形控制参测量结动态凝胶或热固性频率应变等变时间多功能、积木式流变测量仪，通过记录物料在混合过程中对转子或螺杆产生的反扭矩以及温度随时间的变化，可研究物料在加工过程中的分散多功能、积木式流变测量仪，通过记录物料在混合过程中对转子或螺杆产生的反扭矩以及温度随时间的变化，可研究物料在加工过程中的分散交联、热稳定性等）量控制的有效。Haake ThePolyLabSystemfromThermoHaakeusedtogetherwiththeRheomixmixersensorproducesrheogramsthatprovideproduction‐relatedinformationsuchas:dynamicviscositydependingontheshearload,meltbehaviorintheextruder,theinfluenceofadditives,andtemperatureandshearloadbehavior.

123 123rubberstonamea

平衡转

ttMMBAexp0tMTTBBexp0 M(tt0)/M T§4.2.3Elongation曼法拉伸流熔体拉伸流变仪等应变速率02v

v为输送带速e(t)

挤出拉伸流变仪熔体挤出速度夹棍拉伸速度拉伸拉伸速

v/v0(ln)/FeR2v(ln)/0润滑挤拉温拉丝流变仪NO.670熔体多轴拉伸流变仪ExtensionalMeissnerLimitedtoverylowstrainrates(<1s-1)MeltSpinningCanachievehigherstrainButdeformationisnotTheforcelevelwhenthebreaksiscalledthemeltUsefulnessofExtensionalExtensionalViscosityand“MeltStrength”arerelatedtotheperformanceofpolymersinprocessesinvolvingstretching,suchasfilmblowing,sheetextrusion,fiberspinning,blowmolding,thermoforming.IntheseprocessesahighmeltstrengthisdesirabletoensurethatthemeltcanbestretchedwithoutMeasurementoftensileimagesofthebreakupoffluidcolumnscomposedofsameoilwith500ppmofahighmolecularweightpolystyreneadditive(lowerimages).Theapproximatelocationofthelasermicro-meterisshownbythearrow.////

10- 10- .

s-

WhatshouldyouNeedtodeterminetheshearviscosityifyouwanttodesigndies,determinepressuredrop,flowratesYouwillneedthefirstnormalstressdifferenceifyouhavewithswellingofYouwillneedstressrelaxationifyouworryaboutfrozen‐instressesinfinalproduct,orwarpageYouwillneedextensional(elongational)viscosityifyouusethepolymersforfiberspinning,filmblowingetc.Docreepexperimentsifyouareworriedaboutlongtermdimensional§4.3在日常工作中无处不在－制造和原材料通过加工（变形）制产品在外力性流变学流变学是实验和实践一般应用的剪切速率§4.3.1旋转流变仪的测量分子量及其分布的流变学方对高分子量尾端非常长支链（LCB）含量的断液滴回小振幅动态剪切Palierne乳液Palierne乳液

G* 1M1H(4/R)(2G*5G*)(G*G*)(16G*H (40/R)(G*G*)(2G*3G*)(16G*

M-I-分散聚合直接拟合动态模 分散相多分散指数小于Palierne乳液由动态模量计算出松弛时间谱，分散相的体积平均半径 4D 10(1)2(5 V (19