问答题 用链缠结理论解释为什么绝大多数聚合物熔体和浓溶液在通常条件下都表现出假塑性流动行为。
【正确答案】在聚合物熔体内部,大分子链最初处于高度缠结状态,这种缠结类似于在大分子链之间形成了物理交联,在熔体内部建立了“拟网状结构”,所以起始时流动阻力非常大,零剪切黏度很高。
   (1)第一牛顿区  剪切速率很低,尽管剪切破坏了一部分缠结,但是破坏的速度与拟网状结构重建的速度基本相等,所以拟网状结构的密度不变。因此聚合物熔体的黏度保持恒定(且为最高值),不随剪切应力或剪切速率而变化,表现出牛顿流动行为。
   (2)假塑性区  出现在中剪切速率范围。剪切速率的增加使链缠结被破坏的速度大于重建速度,导致拟网状结构的密度下降,熔体黏度下降。随剪切速率增大,拟网状结构被破坏的程度加重,黏度下降幅度增大。熔体表现出剪切变稀的假塑性流动行为。
   (3)第二牛顿区  剪切速率增加到强剪切状态,此时缠结结构几乎完全被破坏,而且根本来不及重建,所以此时大分子链的取向达到了极限状态,熔体黏度降到了最低值,并且不再受剪切速率的影响。熔体再一次表现出牛顿流体的流动行为。
【答案解析】