聚合物流变学基础

第1章　流变学概论 1

1.1　流变学的发展历史 1

1.2　流变学的研究对象和方法 5

1.2.1　流变学关于物质的定义 5

1.2.2　流变学的研究方法 7

1.2.3　聚合物流变学 7

1.3　聚合物流变行为及特征 9

1.3.1　聚合物典型的流变行为 9

1.3.2　聚合物流变行为的特征 13

1.4　流变学基本概念 14

1.4.1　流体形变的基本类型 14

1.4.2　张量 17

1.4.3　本构方程 23

第2章　聚合物流体的黏性与弹性 25

2.1　流体的流动类型 25

2.1.1　层流和湍流 25

2.1.2　稳定流动和不稳定流动 26

2.1.3　等温流动和非等温流动 26

2.1.4　一维流动、二维流动和三维流动 27

2.1.5　拖曳流动和压力流动 28

2.1.6　拉伸流动和剪切流动 28

2.2　牛顿流体与非牛顿流体 30

2.2.1　牛顿流体 30

2.2.2　非牛顿流体 31

2.3　聚合物流体的黏度及其影响因素 33

2.3.1　黏度概念及意义 33

2.3.2　普适流动曲线 35

2.3.3　黏度的测定 37

2.3.4　聚合物黏度的影响因素 48

2.4　聚合物流体的弹性 52

2.4.1　流体弹性原理 52

2.4.2　流体的几种弹性行为 53

第3章　聚合物流体的流动分析 60

3.1　聚合物流体在圆管中的流动 60

3.2　平行板间的压力流动 66

3.3　平行板间的拖曳流动 67

3.4　环形圆管中的压力流动 68

3.5　环形圆管中的拖曳流动 69

第4章　流变学基本方程及应用 70

4.1　连续性方程 70

4.1.1　连续性方程的推导 70

4.1.2　应用范围 74

4.2　动量方程 75

4.2.1　作用在运动流体上的力和应力 75

4.2.2　动量方程的推导 76

4.2.3　动量方程的讨论 78

4.2.4　物理意义与应用范围 80

4.3　能量方程 80

4.3.1　内能对时间的导数与傅里叶热传导定律 81

4.3.2　能量方程的推导 83

4.3.3　能量方程的物理意义 90

4.4　平板间的拖曳流动分析 90

4.4.1　简化模型 91

4.4.2　分析与求解 91

4.4.3　结果讨论 95

4.5　双辊筒压延分析 95

4.5.1　双辊筒工作原理 96

4.5.2　简化模型 97

4.5.3　分析与求解 97

4.5.4　无量纲量 98

4.5.5　压力分布方程 99

4.5.6　速度分布方程 101

4.6　柱坐标系下的流体压力流动分析 102

4.6.1　简化模型 103

4.6.2　分析与求解 105

第5章　流变的测量及应用 110

5.1　毛细管流变仪 111

5.1.1　基本构造 111

5.1.2　基本应用 115

5.2　旋转流变仪 116

5.2.1　基本构造 117

5.2.2　测量模式 120

5.2.3　基本应用 120

5.3　转矩流变仪 121

5.3.1　基本构造 121

5.3.2　基本应用 122

5.4　拉伸流变仪 123

5.4.1　基本原理 123

5.4.2　基本应用 124

5.5　流变学在聚合物研究中的应用 126

5.5.1　分子量以及分子量分布的测量 126

5.5.2　长支链含量的测量 127

5.5.3　部分相容聚合物的相行为研究 128

5.5.4　采用MFI 确定聚合物的加工方法与用途 131

5.5.5　计算流场参数和其他流变参数 132

参考文献 133