Вязкоупругость полимеров: как температура влияет на поведение? 🔬
Как полимер реагирует на деформацию, зависит от температуры! На рис. 1 показаны пять областей: стекловидное состояние, стекло-резиноподобное, плато резины, течение резины и течение жидкости.
Из-за ограничений при измерении свойств полимеров используется принцип суперпозиции времени и температуры. Он позволяет построить кривую вязкоупругого отклика для широкого диапазона времен и температур. Пример для ПММА на рис. 2
💡Суть принципа:
время (скорость деформации) обратно пропорционально температуре. То есть, эквивалентный отклик можно получить при высокой температуре и обычном времени или при низкой температуре и большем времени.
С помощью уравнения ВЛФ данные можно сдвинуть и получить главную кривую "модуль-время" при заданной температуре (рис. 3). Важно: метод работает для аморфных полимеров при T > Tg + 100°C.
Высокая скорость деформации при температуре выше Tg даст такой же отклик, как и низкая скорость при температуре ниже Tg. Например, жидкая полимерная нить, растянутая с очень высокой скоростью, разорвется, как стекловидная. 💥
Вязкоупругая реология играет ключевую роль в смешении высоковязких полимеров. В отличие от смешения жидкостей с низкой вязкостью, где важна турбулентность, в полимерах смешение происходит за счет нарезки соседних элементов жидкости.
#полимеры #вязкоупругость #температура #реология #ПММА #материаловедение #смешение #суперпозиция #наука #инженерия
