振动剪切作用下聚合物熔体的非仿射网络结构模型 I.动态速率方程

对Liu( 1 981 )提出的动态速率方程加以修正 ,用修正的速率方程来研究振动剪切场下缠结密度的变化情况 ,给出其理论分析 。

振动剪切作用下聚合物熔体的非仿射网络结构模型 Ⅱ.非仿射网络结构模型

假设聚合物熔体的缠结网络形变是非仿射的 ,运用瞬态网络结构原理 ,采用在本课题第一部分[1] 中所建立的动态速率方程 ,并对上随体Maxwell本构方程加以修正来建立一个非仿射网络结构模型 ,利用这一模型来研究振动剪切作用下LDPE熔体的流变行为。研究表明 ,随着应变振幅和频率的增加 ,LDPE熔体的剪切应力也增加 ,同时指出了非仿射网络结构模型的精确度比仿射结构模型有较大提高。这表明在振动力场作用下 ,网络形变发生了非仿射形变 ,因此在建立振动力场作用下聚烯烃熔体本构方程时 。

聚合物熔体的非仿射网络结构模型及其数值解

假设聚合物熔体的缠结网络形变是非仿射的,运用瞬态网络结构原理,并利用Liu提出的动态速率方程以及上随体Maxwell本构方程来建立一个适合于振动剪切作用下的聚合物熔体非仿射网络结构模型,利用这一模型来研究振动剪切作用下LDPE和HDPE熔体的流变行为。研究表明,在一种合理的初始简化条件下可以获得模型的数值解,将理论预测值与实验值进行比较后得知二者具有良好的吻合性,从而简化了模型的计算过程。同时,通过比较得知所建立的非仿射网络结构本构方程比仿射网络结构本构方程的精确度要高,而且在振动力场作用下,具有长支链的LDPE熔体有少量的非仿射网络形变,而没有长支链的HDPE熔体则有较多的非仿射网络形变,因此在建立振动力场作用下聚烯烃熔体本构方程时应充分考虑聚合物熔体网络的非仿射形变。

正弦应变下聚合物熔体的非仿射网络结构模型

在正弦应变作用下,假设聚合物熔体的缠结网络形变是非仿射的,运用瞬态网络结构原理,并对上随体Maxwell本构方程加以改进,从而得到一个适合于振动剪切作用下的聚合物熔体的非仿射网络结构模型.并且在一种合理的初始简化条件下对模型进行数值分析,将理论预测值与实验值进行比较后得知二者具有较好的吻合性.同时,通过比较得知所建立的非仿射网络结构本构方程比仿射网络结构本构方程的精确度要高.

振动剪切作用下聚合物熔体的非仿射网络结构模型——非仿射网络结构模型的精确性及其推广

通过定量比较来进一步检验在本课题第二部分[1] 所建立的纯振动剪切作用下聚合物熔体非仿射瞬态网络结构本构模型的精确度 ,研究表明其精确度比仿射网络结构模型的要高。同时 ,为了与实际物理场相结合 ,将这一纯振动剪切力场作用下的聚合物熔体非仿射瞬态网络结构本构方程推广到稳态剪切流上平行叠加正弦振动后的力场(也称正弦脉动流场 )中去 ,并结合毛细管动态流变仪来进一步验证这一模型的精确性。实验证明 ,在正弦脉动流场中 ,非仿射瞬态网络结构模型的理论值与实验值具有较好的一致性。