復(fù)雜流場下不相容聚合物共混體系相形態(tài)學與流變學研究.pdf

1、聚合物共混物的性能與相形態(tài)和共混組分的性能有著密切聯(lián)系，而相形態(tài)的變化依賴于加工條件的選擇。因此，研究流場對于相形態(tài)的作用，以及相形態(tài)對于共混產(chǎn)物機械力學性能的影響有助于了解“流場－結(jié)構(gòu)－性能”的內(nèi)在關(guān)系，從而指導(dǎo)實際的加工過程。 在本文研究了三種復(fù)雜流場下，不相容的聚合物共混體系的相形態(tài)和流變學行為的變化，并研究了由粘彈性基質(zhì)組成的不相容聚合物體系內(nèi)部各微相組成對于共混物剪切流場下瞬態(tài)力學性能的貢獻。 本文利用形態(tài)張量

2、來描述液滴的形狀，首次通過將平行疊加流場下的速度梯度引入MM 模型的方法，推導(dǎo)得到了適用于平行疊加場下的液滴形變和共混物流變性能的模型，并利用該模型準確的預(yù)測出粘度比改變對不相容的聚合物共混物的動態(tài)模量的影響。 本文首次將觸變過程引入聚合物共混物的研究中，并深入的探討了觸變過程的時間及剪切速率大小對觸變環(huán)的形成和形狀的影響。研究發(fā)現(xiàn)觸變環(huán)的形成依賴于液滴的破裂和凝聚，以及相形態(tài)的變化對于流場作用的滯后兩個條件。此外，本文在傳統(tǒng)的

3、觸變流場上添加了變化相同，方向相反的流動過程，并探討了在該流場下的瞬態(tài)流變學行為的變化和相形態(tài)的改變。討論中運用了涵蓋液滴形變，破裂，凝聚過程的最新的形態(tài)張量模型－YZ 模型。研究中首次指出，在方向和剪切速率均隨時間變化的剪切流場中，如果剪切時間遠短于破裂過程所需要的時間，液滴的破裂主要發(fā)生在松弛階段，此時液滴大小的改變主要取決于整個過程的應(yīng)變變化，而當剪切時間長于液滴破裂時間，液滴破裂主要發(fā)生在剪切階段，此時的液滴大小的改變則主要依賴

4、于剪切過程的選擇。 本文還利用YB 模型預(yù)測了大振幅振蕩下液滴形態(tài)變化，結(jié)果與Guido 等人的實驗結(jié)果及利用MM 模型擬合結(jié)果，以及Y. Renardy 的數(shù)值計算結(jié)果對比，具有不需要對實驗條件做任何校正，且與實驗結(jié)果更加接近的優(yōu)點。同時，首次提出了峰高比加和法和峰面積比加和法兩種評估非線性的方法。此外，本文討論了粘彈性基質(zhì)組成的不相容共混物中的連續(xù)相，分散相組分的粘彈性，及界面的粘彈性對共混物瞬態(tài)力學性能的貢獻。重點討論了分