Жидк. крист. и их практич. использ. 2017.Том 17. Номер 3. Страницы 70—82. DOI: 10.18083/LCAppl.2017.3.70
Неньютоновское течение структурированных систем. XXIII. Вязкоупругие свойства полимерных растворов
УДК 541. 182. 022: 532. 135
Е. А. Кирсанов, Ю. Н. Тимошин
Контактная информация Государственный социально-гуманитарный университет,
ул. Зеленая, д. 30, 140411 Коломна, Московская область, Россия
E-mail: Kirsanov47@mail.ru
Аннотация Полимерные растворы рассматриваются как структурированные текучие среды. Структурная реологическая модель использована для описания реологических свойств следующих полимерных растворов: водные растворы ксантана, полиакриламида, карбоксиметилцеллюлозы, натрий карбоксиметилцеллюлозы, полиакриловая кислота в этиленгликоле, водный раствор полиакриламида до и после длительного интенсивного сдвига. Определены участки реологических кривых , соответствующие различным состояниям структуры исследованных образцов. Проведена аппроксимация этих реологических кривых с помощью реологических уравнений структурной модели. Уравнения структурной модели, полученные для описания сдвиговой вязкости, модуля потерь и модуля накопления, хорошо аппроксимируют экспериментальные данные вплоть до трех порядков величины скорости сдвига или циклической частоты. На интервале низких скоростей сдвига иногда наблюдается прямолинейная зависимость корневых значений напряжения сдвига, модуля потерь и модуля накопления. Участки низких скоростей сдвига (или циклических частот осцилляций) соответствуют «ньютоновскому» состоянию течения, где состояние структуры практически не изменяется. По мере дальнейшего увеличения скорости сдвига (или циклической частоты) начинается постепенное разрушение структуры (уменьшение количества зацеплений макромолекул). В некоторых образцах полимерных растворов рассчитанные значения предельной вязкости (при бесконечной скорости сдвига и бесконечной циклической частоте) имеют практически одинаковую величину, что является свидетельством сходного характера разрушения структуры при стационарном течении и при сдвиговых осцилляциях.
, соответствующие различным состояниям структуры исследованных образцов. Проведена аппроксимация этих реологических кривых с помощью реологических уравнений структурной модели. Уравнения структурной модели, полученные для описания сдвиговой вязкости, модуля потерь и модуля накопления, хорошо аппроксимируют экспериментальные данные вплоть до трех порядков величины скорости сдвига или циклической частоты. На интервале низких скоростей сдвига иногда наблюдается прямолинейная зависимость корневых значений напряжения сдвига, модуля потерь и модуля накопления. Участки низких скоростей сдвига (или циклических частот осцилляций) соответствуют «ньютоновскому» состоянию течения, где состояние структуры практически не изменяется. По мере дальнейшего увеличения скорости сдвига (или циклической частоты) начинается постепенное разрушение структуры (уменьшение количества зацеплений макромолекул). В некоторых образцах полимерных растворов рассчитанные значения предельной вязкости (при бесконечной скорости сдвига и бесконечной циклической частоте) имеют практически одинаковую величину, что является свидетельством сходного характера разрушения структуры при стационарном течении и при сдвиговых осцилляциях.