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第一篇 高聚物流变学理论基础2

第一章 高聚物流变性能的一般特征2

第一节 高聚物粘流态表征及某些特征2

一、高聚物流动性的表征方法3

二、粘流态特征7

第二节 流变类型25

一、自然界流变类型的概述25

二、高聚物流变的主要类型29

三、高聚物流变普适曲线的描述40

第三节 影响流变性能的各种因素44

一、分子量的影响45

二、支化度的影响49

三、温度的影响50

四、分子量分布的影响56

五、静压力的影响57

六、流变物组成的影响58

参考文献61

本章符号说明62

第二章 高聚物流变学数学基础63

第一节 向量63

一、向量的表示63

二、向量运算的基本法则69

三、向量的微分算符75

四、向量的积分表示法78

第二节 矩阵79

一、行列式与联立方程79

二、矩阵的表示法85

三、矩阵的某些性质和特殊矩阵86

四、逆矩阵的求法90

五、坐标变换与矩阵关系92

第三节 张量102

一、张量的六大性质103

二、两种基向量（基矢）和三种度量张量的表示方法119

三、在三维欧氏空间中度量张量的实例132

四、向量和张量的微分137

五、梯度、散度、旋度的张量表达式147

六、各种算符的坐标变换151

参考文献168

本章符号说明169

第三章 应力、应变及应变速率之间关系171

一、控制元概念172

第一节 应力平衡方程和应力不变值172

二、第二种控制元的应力平衡微分方程175

三、第三种控制元的应力平衡及不变量177

第二节 应变平衡方程和应变不变值181

第三节 位移——应变——形变关系的Reiner方程186

一、用图解法得Reiner方程186

二、Reiner方程的对称形式189

第四节 应力——应变——应变速率之间关系195

一、流变状态方程的物理意义195

二、应力——应变状态方程式196

三、应力——应变速率的流变状态方程式206

四、可压缩性流动过程的流变状态方程式213

第五节 流变力学模型理论214

一、流变模型的实验根据214

二、简易流变力学模型216

三、二元动态模型的数学表达式224

四、高聚物的多元粘弹流变模型228

五、松弛时间谱与材料函数关系236

六、影响流变松弛时间谱的各种因素240

第六节 流变体的时间一温度等效原理243

一、实验考察244

二、指定温度的叠合曲线245

三、WLF方程的考察246

四、实验数据的处理方法249

五、影响“四区”粘弹性的各种因素251

第七节 流变体的Boltzmann叠加原理257

第八节 流变体的力学损耗260

第九节 流变力学状态方程式的三种类型269

一、三种形式的流变状态方程式269

二、张量导数型流变状态方程的实例271

三、因果型流变状态方程277

参考文献279

本章符号说明280

第四章 流变学基础方程式282

第一节 流动场的连续方程282

一、连续方程的推导282

二、连续方程的向量表示法285

三、连续方程的物理意义287

第二节 Navier—Stokes运动方程288

一、动量衡算288

二、应力分布291

二、运动守恒方程的分量表示法292

第三节 流动场的能量守恒方程294

一、预备知识294

二、流动场能量守恒方程的推导297

第四节 流变状态（本构）方程及基本性质308

一、本构方程的必要性308

二、物料的分类和Deborah数310

三、有限形变312

四、本构方程的性质315

第五节 本构方程的模型理论简介320

一、纯粘性流体本构方程320

二、粘弹性流体本构方程324

第六节 流变学基础方程的坐标变换335

一、流变场守恒方程的坐标变换335

二、流变状态方程的坐标变换341

第七节 流变学基础方程的某些应用346

一、双平板之间流变过程的分析346

二、圆柱管中流变过程的分析349

三、高分子熔体（包括浓溶液）粘度的测定360

参考文献372

本章符号说明375

第二篇 高聚物熔体流变行为的分析378

第五章 熔融高聚物通过圆形口模和缝模的流动378

第一节 导言378

一、研究的意义378

二、圆形口模和缝模三个区的特点及压力分布概况379

第二节 入口区的流动381

一、入口压力降及其流变学本质381

三、速度分布408

第三节 全展流区的流动414

一、圆形口模中的流动414

二、用毛细管流变仪测定粘度的原理与方法420

三、缝模中的流动429

第四节 出口区的流动439

一、挤出物胀大行为及其流变学本质439

二、出口压力及其流变学本质448

三、出口压力与法向应力差的关系454

参考文献468

第六章 两极聚合物体系的流变行为470

第一节 填充素合物的流变行为471

一、炭黑基本性质简介471

二、填充聚合物的屈服现象476

三、填充聚合物的粘性477

四、填充聚合物的弹性483

一、粘弹性实验研究结果490

第二节 两相聚合物共混体的一些流变行为490

二、粘弹性的唯象论解释498

参考文献501

第七章 高聚物熔体破裂503

第一节 流变曲线与压力、流速振荡505

第二节 各种因素对熔体破裂的影响508

一、口型表状的影响508

二、温度的影响510

三、分子量、分子量分布及支化程度的影响512

四、添加物的影响515

第三节 流动的直接观察516

一、直接观察法516

二、流动双折射517

一、基本概念521

第四节 熔体破裂的机理521

三、激光多普勒测速仪521

二、目前有关机理的看法523

三、本构方程内含的不稳定性530

参考文献531

第三篇 流变学在聚合物加工中的应用534

第八章 流变学在注射（塑）成型中的应用534

第一节 注射成型的三个主要程序536

第二节 注射成型中的流变学539

第三节 熔体充模过程中的机理546

第四节 两相高聚物体系的注射模塑549

参考文献554

本章符号说明554

第九章 流变学在挤出成型中的应用556

一、熔融机理557

第一节 挤出机内的熔融557

二、熔融的牛顿模型560

三、熔融的非牛顿模型565

第二节 熔融模型的基本方程——固体床分布函数569

一、固体床分布函数X=X（Z）570

二、固体床分布函数的特性571

三、熔融区总长度的分析估算573

第三节 单螺杆挤出机的熔融计算实例574

一、计算的任务和已知条件575

二、解——固体床分布函数的计算576

三、结果的讨论581

参考文献582

本章符号说明583

第十章 压延的流变分析585

第一节 压延过程的微分方程与基本假定586

第二节 Gaskell的解析解588

第三节 横压力的计算592

第四节 功率计算596

第五节 非牛顿型流体的压延分析598

第六节 压延的有限元分析603

参考文献609

本章符号说明610

第十一章 流变学在密炼过程中的应用613

第一节 概述613

第二节 密炼过程流变理论分析614

一、凸棱顶端的流动分析614

二、驻点与回流问题628

三、渐变问隙的剪切替换630

四、功率计算与理论修正634

第三节 密炼过程的相似类比与流变模拟638

一、模拟目的与类比准则638

二、粘弹性相似与热相似639

三、流变模拟的新发展640

第四节 流变理论在转子造型上的应用641

一、胶料流动分析641

二、转子最佳曲率642

第五节 流变理论与高效密炼途径644

参考文献647

本章符号说明648

第十二章 高聚物熔体在纺丝过程中的流变行为651

第一节 概述651

一、熔体的流变性质和纺丝成形过程的关系651

二、纺丝熔体的本构方程662

第二节 熔体拉伸流动和拉伸粘度673

一、恒拉伸速率试验法673

二、等温纺丝实验法677

三、纺丝熔体拉伸流变行为的分析682

第三节 拉伸流动中的不稳定现象690

一、拉伸共振现象690

二、熔体的拉伸断裂行为699

第四节 熔融纺丝方程703

参考文献713

本章符号说明713

第十三章 流变过程的量纲分析与模拟理论及其在素合物加工中的应用717

第一节 引言717

一、单位制和量纲718

第二节 量纲分析简介718

二、量纲齐次性原理和π定理720

三、实例分析721

第三节 相似准则724

第四节 等温操作与熔融过程的相似准则727

第五节 非几何相似的模拟理论731

第六节 流变模拟在模具口型设计中的应用举例735

第七节 流变模拟在开炼机上的应用举例738

第八节 流变模拟在密炼过程中的应用举例740

第九节 塑炼挤出机的流变模拟743

第十节 螺杆功率的流变模拟应用举例747

第十一节 螺杆混炼段的流变模拟应用举例751

第十二节 流变模拟在压延过程中的应用举例757

参考文献760

本章符号说明761