Зависимость вязкости от давления. Уравнение Эренфеста

Эта зависимость важна, так как при переработке полимеров встречаются достаточно высокие давления (до 50-150 МПа при литье, прессовании и экструзии). При повышении давления может происходить кристаллизация или стеклование полимеров, а уравнение В Л Ф показывает, что температурная зависимость вязкости связана с разностью (Т-Тс). Для описания совместного влияния температуры и давления на вязкость полимеров существует уравнение Эренфеста:

где а — коэффициент термического расширения полимера; р — его коэффициент сжимаемости; Ср — теплоемкость.

Уравнение Эренфеста можно записать и в следующем виде:

где индекс /относит показатели не к веществу, а к его свободному объему.

Поэтому уравнение ВЛФ можно обобщить с учетом влияния на свободный объем не только температуры, но и давления:

Если учесть, что а, и р/ не зависят от давления, при котором наступает стеклование, то можно записать выражения для «пьезокоэффициентов» вязкости: «у - (1/П)(дл/Э/>) 1 а, = (1/п)(дп/ЭР) I ,г .(а, - и а,).

Оба иьезокоэффициента вязкости в области ньютоновского течения имеют значение ~ 10 4 Па-1. Вязкость при давлении Р можно рассчитать и по эмпирическому экспоненциальному уравнению:

где 5 — константа.

Следует отметить, что с ростом температуры величина а падает, а с ростом напряжения или скорости сдвига величина а растет.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >