Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
отчет по реологии Марина.doc
Скачиваний:
5
Добавлен:
14.08.2019
Размер:
207.87 Кб
Скачать

Результаты и их обсуждение.

В результате работы получены следующие данные:

T, °C

измеряемая величина

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

lgγ, с-1

-

-

-

1,209

1,431

1,687

1,908

2,164

2,389

2,641

2,862

3,118

17

ά (I, II)

-

-

-

12

19

33

54

92

282

482

742

-

τ (Па)

-

-

-

13,8

21,85

37,95

62,1

105,8

164,64

282,24

435,12

-

lgτ (Па)

-

-

-

1,139

1,339

1,579

1,79

2,02

2,22

2,45

2,64

-

ή (Па∙с)

-

-

-

0,85

0,81

0,78

0,77

0,73

0,68

0,65

0,60

-

lgή (Па∙с)

-

-

-

- 0,07

- 0,091

- 0,1

-0,113

-0,137

- 0,167

- 0,187

- 0,222

-

30

ά

-

-

-

-

10

17

28

49

78

252

412

682

τ

-

-

-

-

11,5

19,55

32,2

56,35

89,7

147

241,08

399,84

lgτ

-

-

-

-

1,061

1,291

1,508

1,751

1,953

2,167

2,382

2,602

ή

-

-

-

-

0,426

0,402

0,397

0,386

0,369

0,336

0,331

0,305

lgή

-

-

-

-

-0,370

- 0,396

-0,401

-0,413

- 0,433

- 0,474

- 0,480

- 0,516

40

ά

-

-

-

-

-

12

20

34

55

94

292

492

τ

-

-

-

-

-

13,8

23

39,1

63,25

108,1

170,52

288,12

lgτ

-

-

-

-

-

1,139

1,362

1,592

1,801

2,034

2,232

2,459

ή

-

-

-

-

-

0,283

0,284

0,268

0,260

0,247

0,234

0,220

lgή

-

-

-

-

-

- 0,548

-0,547

-0,572

- 0,585

- 0,607

- 0,631

- 0,657

50

ά

-

-

-

-

-

-

13

23

38

66

202

342

τ

-

-

-

-

-

-

14,95

26,45

43,7

75,9

117,6

199,92

lgτ

-

-

-

-

-

-

1,175

1,422

1,640

1,880

2,070

2,301

ή

-

-

-

-

-

-

0,184

0,181

0,180

0,173

0,161

0,152

lgή

-

-

-

-

-

-

-0,734

-0,741

- 0,745

- 0,761

- 0,792

- 0,817

60

ά

-

-

-

-

-

-

10

17

28

49

78

252

τ

-

-

-

-

-

-

11,5

19,55

32,2

56,35

89,7

147

lgτ

-

-

-

-

-

-

1,061

1,291

1,508

1,751

1,953

2,167

ή

-

-

-

-

-

-

0,142

0,134

0,132

0,129

0,123

0,112

lgή

-

-

-

-

-

-

-0,848

-0,873

- 0,878

- 0,890

- 0,910

- 0,951

70

ά

-

-

-

-

-

-

-

12

21

36

59

100

τ

-

-

-

-

-

-

-

13,8

24,15

41,4

67,85

115

lgτ

-

-

-

-

-

-

-

1,140

1,383

1,617

1,831

2,061

ή

-

-

-

-

-

-

-

0,095

0,099

0,095

0,093

0,088

lgή

-

-

-

-

-

-

-

-1,024

- 1,003

- 1,024

- 1,031

- 1,05

80

ά

-

-

-

-

-

-

-

10

16

27

44

74

τ

-

-

-

-

-

-

-

11,5

18,4

31,05

50,6

85,1

lgτ

-

-

-

-

-

-

-

1,061

1,265

1,492

1,704

1,930

ή

-

-

-

-

-

-

-

0,079

0,076

0,071

0,069

0,065

lgή

-

-

-

-

-

-

-

-1,103

- 1,121

- 1,149

- 1,158

- 1,188

Многие полимеры в вязкотекучем состоянии являются псевдопластичными высоковязкими жидкостями, имеющими свойства, отличные от свойств низкомолекулярных жидкостей. В процессе течения разрушается исходная структура жидкости, и с увеличением напряжения сдвига жидкость течет быстрее. Изменение структуры может происходить путем упрочнения связей между элементами, при этом вязкость растет с увеличением скорости сдвига, а скорость течения увеличивается медленнее. Особенности течения определяются строением макромолекул. Понижение вязкости при увеличении напряжения сдвига называется аномалией вязкости. Аномалия вязкости проявляется интенсивнее с увеличением жесткости макромолекулы, с большим значением молекулярной массы и низких температурах.

Зависимость lg(τ) от lg(γ) при различных температурах.

Это хорошо видно по графику. Увеличение происходит с повышением скорости сдвига или температуры. Ньютоновской вязкости не наблюдается.

Зависимость lg(η) от lg(τ) при различных температурах

При увеличении температуры и напряжения сдвига, вязкость уменьшается. Скорость течения увеличивается. Проявляется аномалия вязкости. Механизм явлений, приводящий к аномальному поведению не всегда ясен. Присутствует широкое молекулярно-массовое распределение.

Зависимость lg(η) от lg(γ) при различных температурах.

Влияние высокоэластичности на течение проявляется в возникновении в полимере при сдвиговой деформации нормальных напряжений.

ВАЙССЕНБЕРГА ЭФФЕКТ - явление, при котором при частичном погружении вращающегося вала в сосуд с жидкостью, способной к проявлению этого эффекта, последняя "собирается" к валу и начинает подниматься по нему (или продавливаться внутрь полого вала) тем интенсивнее, чем выше скорость вращения. Возникает когда в упруго-вязкой среде развиваются большие обратимые деформации сдвига.

Зависимость lg (η) от τ при различных температурах.

Находим значение ή0 и 1/Т.

T, К

290

303

313

323

333

343

353

lgή0

-0,0885

-0,3844

-0,5516

-0,7278

-0,8514

-1,0078

-1,1017

1/T

0,003448

-0,0033

-0,003195

-0,003096

-0,003003

-0,00291

-0,002833

ή0

0,815643

0,412667

0,280802

0,187154

0,140799

0,09822

0,079122

Зависимость ln(ηо) от 1/Т.

Находим энергию активацию. tgά=ΔH/R, где ΔH=13660,58 Дж.

Температурная зависимость вязкости определяется формулой: ή0=const*eΔH/RT

Вязкость экспоненциально зависит от температуры: ή0=AeΔH/RT

Если зависимость ln(ηо) от 1/Т не линейная, это значит, что происходит процесс распада надмолекулярной структуры при повышение температуры.

Зависимость lg γ от lg τ

Определим значение показателя степени γ: n=tgά

T, °C

17

30

40

50

60

70

80

n

1,0969

1,0862

1,0872

1,0743

1,0822

1,041

1,0957

Зависимость n от t

Разность между удельным и занятым объемами определяет свободный объем в полимере. Из теории свободного объема следует, что при увеличении температуры увеличивается свободный объем, что делает возможным перемещение сегментов под действием теплового движения, вследствие чего раствор может переходить в вязкотекучее состояние. Элементарный процесс течения состоит в том, что молекулы совершают скачок из положения с минимумом потенциальной энергии в соседнюю «дырку»,т.е. переходит из одного равновесного положения в другое. Сопротивление течению возникает из-за наличия потенциального барьера. В полимерах же длинные гибкие цепные молекулы не могут перемещаться как единое целое. Деформация осуществляется путем последовательного перемещения сегментов.