眾所周知，液體在平（píng）直圓管內受切應力而發生流動的形式有層流和湍流兩種。層流時，液（yè）體的流動是按許多彼此平行的流層進行的;同流層之間的各點速度彼（bǐ）此相同，但各層之間的速度卻（què）不一定相等，而且各層（céng）之間也（yě）無（wú）明顯的相互影（yǐng）響。如果增大流動速度（dù）而使其（qí）超過（guò）一定的臨界值，則流動形式轉為湍流，湍（tuān）流（liú）時液體各點速度的大小和方向都隨時間而變化。層（céng）流與湍流的區分以雷諾數(Re)為準，在成型注塑加工 過（guò）程中，聚合物熔體流（liú）動時的雷諾數常小於10,而聚合物分（fèn）散體的雷（léi）諾數常不止此（cǐ）數，但也不會大（dà）於2100,所以它們的流動基本上是層流。

為了研究流體流動的性質，可以把層流流動看成是一（yī）層層彼此相鄰的薄層液體沿外（wài）力作用方向（xiàng）進行的相對滑移。液層是平直的（de）平麵（miàn），彼此之間完全平行。F為外部作用於整個液體的（de）恒定剪切力，A為向（xiàng）兩端無限延（yán）伸的液（yè）層麵積。管壁附 dv 近（jìn）液層同時受到液體黏性阻力和管壁摩擦力的作用，在管（guǎn）(管壁)摩擦力壁上液層的移動速度（dù）為零。這樣，就可以用剪切速率（lǜ）來代替速度梯度，兩者在數值上相等。

牛頓(Newton)在研究低分子液體的流動行為時，發現（xiàn）切應力和剪切速率之間存（cún）在著一定關係，說明液層單（dān）位表麵上所（suǒ）加的切應力r與液層間的速度梯度成正比（bǐ），n為比例常數，稱（chēng）為牛頓黏度。它是液體自身（shēn）所固有的屬性，反映了液體的黏稠性，n的大小表征液體抵抗外力引起形變的能力，不同液體的n值不同（tóng），與其分子結構和所處溫度有關。描述了層流液體簡（jiǎn）單的規律（lǜ），通常稱為牛頓流動定律，即牛（niú）頓流體的流變方（fāng）程。凡（fán）液體層流時符合牛頓流（liú）動定（dìng）律的通稱為牛頓流體。其特征為應變隨應力作用的時間線性地增加，且黏度保（bǎo）持（chí）不變，應（yīng）變具（jù）有不可逆性質，應力解除後應變以（yǐ）變形保持下來。

由於大分子的長鏈結構和纏結，聚合（hé）物熔體的流動行為遠比低分子液體複雜。在寬廣的剪切（qiē）速率範圍內，這類液體（tǐ）流動時剪切力和剪切速（sù）率不再成比例關係（xì），液體的黏度也不是一個常數，因（yīn）而聚合物熔（róng）體的流變行為不服從牛頓流動定律。通常把流動行為不服從牛頓流動（dòng）定律的流動稱為非牛頓型流動，具有這種流動行為的液體稱為非牛頓流體。此時，大多數聚合物都（dōu）表現為非牛頓流（liú）體。

塑料（liào）成型注塑加工中常用聚合物在（zài）非牛頓流體狀（zhuàng）態剪切速（sù）率下的流動（dòng）曲線。它們已不再是簡單（dān）的直線，不同類型流體的流動曲線是向上或向下彎曲的（de）複雜曲線。當作用於假塑性流體的切應（yīng）力變化時，剪（jiǎn）切速率（lǜ）的變（biàn）化要比切應力（lì）的變化快得多。而膨脹性流體（tǐ）的流變行為則正好相反，流體中剪切速率的變化比切應力的變化要慢。很明顯，流（liú）體的黏度已不是一個常數，它隨剪（jiǎn）切速率或切應力而變化。

因此，將非牛頓流體的黏度定義為表觀黏度n。由（yóu）Ostwald-De Waele 提出的所謂（wèi）指數定律（lǜ）方程是一種較能反映（yìng）黏性（xìng）流體流變性質的經驗性表達式，在有限的範圍內有相（xiàng）當（dāng）好（hǎo）的準確性，且形式（shì）簡（jiǎn）單。對一定（dìng）的成（chéng）型注（zhù）塑加工過程來說，剪切速率總不可能很寬，因（yīn）此，指數定律在分析液體的流變行為、加（jiā）工的計算（suàn）以及 注塑加工設備或模（mó）具的設計等方麵都較成功。該定律認為：聚合（hé）物黏性流（liú）體（tǐ）在定溫下於給定的剪切速率範圍內流動時，切應力和剪切速率具有指數函數關係。

表觀黏（nián）度表征的是非牛頓流體（tǐ）在（zài）外力作用下抵抗（kàng）剪（jiǎn）切變形的能力，表觀黏度（dù）除與流體本身性質及溫度有（yǒu）關外，還受剪切速率影響（xiǎng），這就意（yì）味（wèi）著外力大小及其作用（yòng）的時間（jiān）也能（néng）改變流體的黏稠性。

在指數流動規律中，非牛頓指數n和稠度係數K均可由試驗測定。當n=1時，na=K= n,這意（yì）味（wèi）著非牛（niú）頓流體轉變為（wéi）牛頓流體，所以（yǐ）n值可用來（lái）反（fǎn）映非牛頓流（liú）體偏離牛頓流體性質的程度。n<1時，稱為假塑性流體。在注射成型中，除了熱固（gù）性聚合物和少數（shù）熱塑性聚合物外，大多（duō）數聚合物熔體均有近似假（jiǎ）塑性流體的（de）流（liú）變學性質。n>1時，稱（chēng）為膨脹性流體。屬於膨脹（zhàng）性流體的主要是一些固體（tǐ）含量較高的聚合物懸浮液，以及帶（dài）有凝膠結構的聚合物溶液和懸浮液，處於較高剪切速率下的聚氯乙烯（xī）糊的流動行為就近似這類流體。

在一定的成型注塑加工工藝條（tiáo）件下（xià），塑（sù）料（liào）的剪切速率（lǜ）的範圍通常是固定的（de），如壓（yā）縮成型時的剪切速率範圍為1~10s;注射成型時（shí）為103~105s-;壓注成型時為102~103s等（děng）。對於給定的塑料來說，如果通過（guò）實驗求得了在這種剪切速率範圍下的黏度數據，則對該（gāi）種塑料在指定 注塑加工成型（xíng）方法中的操作難易程度（dù）就能作出初步判斷。譬如在注射成型時，如果某一塑料（liào）熔體在溫度不大於其降解溫度且剪切速率為103s-的情（qíng）況下測得其表觀黏度（dù）為50~500Pa·s,則在注射過程中將不會發生困難。表觀黏度過大時，則塑料模的大小與設計就受到較大（dà）的限（xiàn）製，同時壓縮塑件很易出（chū）現缺陷;過小時，溢料的現象比較嚴重，塑件質量也會產生問題。

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