眾所周知，液體在平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，液體的流動是按許多彼此平行的流層進行的（de）;同流層（céng）之間的各點速度彼此相同（tóng），但各層之間的速度卻不一定相等，而且各層之間也無明顯的相互（hù）影響。如果增大流動速度而使其超過一定的臨界值，則流動（dòng）形式轉為湍流，湍流時液體各點速度（dù）的大小和方向都隨時間而變化。層流與湍流的區分以雷諾數（shù）(Re)為準，在成型注塑加工 過程中，聚合物熔體流動時的雷諾（nuò）數常小於10,而聚合物分散體的雷諾數常不止（zhǐ）此數，但也不會大（dà）於2100,所以（yǐ）它們的流動基本上是層流。

為（wéi）了（le）研究流體流動的性質，可以把層流流動看（kàn）成是一層層彼此相鄰的薄層液體沿（yán）外力作用方向進行的相對（duì）滑移。液層是平直的平麵，彼此之間完全平行。F為外部作用於整個（gè）液體的恒定剪切力，A為向兩（liǎng）端無限延伸的液層麵積（jī）。管壁附 dv 近液層同時受到液體黏性阻力和管壁摩擦（cā）力的作用，在管(管壁)摩擦力壁上液層的移動速度為（wéi）零。這樣，就可以用剪切速率來代替速（sù）度梯度，兩者在數（shù）值上相（xiàng）等。

牛頓(Newton)在研（yán）究低分子液體的流動行（háng）為時，發現切應力和剪切速率之間存在著一定關係，說明液層單位表麵（miàn）上（shàng）所加的切（qiē）應力r與液層間的速度梯度成正比，n為比例常數，稱為牛頓黏度。它是液體自身所固有的屬（shǔ）性，反映了液體（tǐ）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，與其分子結構和所處（chù）溫度有關。描述了層流液體簡（jiǎn）單的規律，通常（cháng）稱為牛頓流動定（dìng）律，即牛頓流體的流（liú）變方程。凡液體層流時符合牛頓流動定律的通稱為（wéi）牛頓流體。其特征為應（yīng）變隨應力作用的（de）時間線性地增加，且黏度保持不變，應（yīng）變具有（yǒu）不可逆性質，應力解除後應變以變形保持下來。

由於大分子的（de）長鏈結構和纏（chán）結，聚合（hé）物熔體的流動（dòng）行為遠（yuǎn）比低分（fèn）子液體複雜。在寬廣的剪切速率範圍內，這類液體流動時剪切力和剪切速率（lǜ）不再成比（bǐ）例關係，液體的黏度也不是一個常數，因而聚合物熔體的流變行為不服從牛頓流動定律。通常把流（liú）動行為不服從牛頓流動定律的流動稱（chēng）為非牛頓型流（liú）動，具有這種流動行為的液體稱為非牛頓流體。此（cǐ）時，大多數聚合物都表現為非牛頓流體。

塑（sù）料成型注塑加工中常用（yòng）聚合物（wù）在非牛頓流體狀態剪切速率（lǜ）下的流動曲線。它們已不再是簡單的直線，不同類型（xíng）流體的流動曲線是向上或向下彎曲的複雜曲線。當作用於假塑性流體的切應力（lì）變化時，剪（jiǎn）切速率的變化要（yào）比切應力的（de）變化快得多。而膨脹性流體的流變行為則正好（hǎo）相反，流體中剪切速率的變化比切應力的變化要慢。很明顯，流體的黏度已不是一個常數，它隨剪切速（sù）率或切應力而變化。

因此，將（jiāng）非牛頓流體的黏度定義為表觀黏度n。由Ostwald-De Waele 提出的所（suǒ）謂指數定律方（fāng）程是一種較能反映黏性流體流變性質的經（jīng）驗性表達式，在有限的範圍內有（yǒu）相當好的準（zhǔn）確性，且形式簡單。對一定的成型注塑加工（gōng）過程來說，剪切速率總不可能很寬，因此，指數定律在（zài）分析液體的流變（biàn）行為、加工（gōng）的計算以及 注塑加工設備或模具（jù）的設計等方麵都（dōu）較成功。該定（dìng）律（lǜ）認為：聚合物黏性流體在定溫下於給（gěi）定的剪切速率範圍內流動時，切應力和（hé）剪切速（sù）率具有指數函數關係。

表觀黏度表征的（de）是非牛頓流體在外力作（zuò）用下抵抗剪切（qiē）變形的能力，表觀黏度（dù）除與流體本身性質及溫度有關外，還受剪切速率影（yǐng）響，這（zhè）就意味著外力大（dà）小及其作用的時間也能改變流體的黏稠性。

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（shí），na=K= n,這意味著非牛頓流體轉變為牛頓流體，所以n值可用來反映非牛頓流體偏離牛頓流體性質的程度。n<1時，稱為假（jiǎ）塑性流體。在注射成型中，除了熱固性聚合物和少數熱塑性聚合（hé）物外，大多數聚合物熔體均有近似假塑性流體的（de）流變學性質。n>1時，稱為膨脹性（xìng）流（liú）體。屬於膨（péng）脹性流體的（de）主要是（shì）一些固體（tǐ）含量較高（gāo）的聚合物懸浮液，以及帶有凝膠（jiāo）結構的聚合物溶液和（hé）懸浮液，處於較高剪切（qiē）速（sù）率下的聚氯乙烯糊的（de）流動行為就近（jìn）似這類流體。

在一定的成型注塑加（jiā）工工藝（yì）條件下，塑料的剪切速率的範圍通（tōng）常是（shì）固定的，如壓縮成型時的剪切速率範圍（wéi）為1~10s;注射（shè）成型時（shí）為103~105s-;壓注成（chéng）型時為（wéi）102~103s等。對於給定的塑（sù）料（liào）來說，如果通（tōng）過（guò）實驗求得了在這種剪切速率範（fàn）圍下的黏度數據，則對該種塑料（liào）在指（zhǐ）定 注塑加工（gōng）成型方法中的操作難易程度就能作出初步判斷（duàn）。譬如（rú）在注射成型時，如果某一（yī）塑料熔體在溫度（dù）不大於其降解溫度且剪切速率為103s-的情況下測得其表（biǎo）觀（guān）黏度（dù）為50~500Pa·s,則在注射（shè）過程中將不會發生困難。表（biǎo）觀黏度過大時，則塑料模的大小與設計就受到較大的限製，同時壓縮（suō）塑件很（hěn）易出現缺陷（xiàn）;過小時，溢料（liào）的現象比較嚴重，塑件質（zhì）量也會產生（shēng）問題。

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