Зависимость вязкости от различных факторов

Эффективная вязкость системы является основным параметром при расчёте технологических процессов переработки полимерные материалы, методом литья под давлением, экструзии анализируя реологическую кривую можно отметить, что для многих сред вязкость не является постоянной величиной. Для псевдопластических частиц и трёх значений Ё.

Значит, вязкость системы является функцией скорости сдвига, если в системе существует аномалия вязкости. Поэтому при аномалиях процессов переработки вводят понятие эффективной вязкости, то есть вязкости при определённых параметрах л (Ё, Т, р, г). Конкретно вязкость для некоторой скорости сдвига Ё может быть определена как секущая к точке.

При описании реальных процессов не используются реологические кривые. При этом всё многообразие расплавов полимеров, не содержащих наполнителей, которые имеют аномалию вязкого течения, характерно для псевдопластических жидкостей:

В общем виде, реологическая кривая реального расплава полимера состоит из трёх участков, два из которых соответствуют ньютоновской области и один аномалии вязкости, ₀ максимальная ньютоновская вязкость, которая реализуется при малых скоростях сдвига. В этих условиях расплав имеет ламинарное течение. По мере увеличения скорости сдвига начинают проявляться такие факторы, как разветвлённость макромолекул, которые обуславливают постепенное уменьшение вязкости с увеличением скорости сдвига, так как в процессе поступательного движения за молекулами образуется своеобразный шлейф, и трение снижается после получения ориентации транспортируемые молекулы в направлении потока. Увеличение скорости сдвига не приводит к снижению вязкости, которая, достигнув минимального значения _, не меняется (вторая ньютоновская область).

Зависимость вязкости от температуры

Обычно описываю уравнением вида Аррениуса

Е^ - энергия активации вязкого течения;

R - универсальная постоянная;

Т₁ Т₂ — температуры.

В общем случае характерная вязкость функции температуры и скорости сдвига, поэтому многообразие температурных режимов переработки кинетической массы может быть изображено системой параллельных кривых в координатах lnn, 1/T.

Из кривой на рисунке видно, что с увеличением температуры вязкость расплава снижается. Увеличение скорости сдвига в изотермических условиях, например при Т₁ также сопровождается увеличением вязкости. То есть температура и скорость сдвига представляют оси. Параметры, регулирующие интенсивность производственных процессов.

Зависимость вязкости от разветвлённости макромолекул

Известно, что при синтезе полимеров, в результате протекания реакции передачи цепи, образуются разветвлённые макромолекулы. Наличие разветвлённых молекул объясняет аномалию вязкости и в частности псевдопластичный характер течения расплавов. В зависимости от базовой марки полимера, содержание разветвлённых молекул колеблется, определяя количество и стоимость сырья. Чем выше разветвлённость, тем сильнее сила трения и увеличение вязкости при одних и тех же скоростях сдвига и температуре.