眾所周知，液體（tǐ）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（píng）行的（de）流層進行（háng）的;同流層之間的（de）各點速度彼此相（xiàng）同，但各層之間的速度（dù）卻不一定相等，而且各（gè）層之間也無明顯的（de）相互影響。如果增大流動速度而使其超過一定的臨界值，則流動形式轉為（wéi）湍流，湍（tuān）流時液體（tǐ）各點速度的大小和方向都隨時（shí）間而變化。層流與湍流的區分以雷（léi）諾數(Re)為準，在成型注塑（sù）加（jiā）工 過程（chéng）中，聚合物熔體流動時的雷（léi）諾數常（cháng）小於10,而聚合物分（fèn）散體的雷諾數常不止此數，但也不會大於（yú）2100,所以它們的流動基本上（shàng）是層流。

為了研究流體流（liú）動的性質，可（kě）以（yǐ）把層（céng）流流動看成是一（yī）層層彼此（cǐ）相鄰的薄層液體沿外力作用（yòng）方（fāng）向進行的相對滑移（yí）。液層是平直的平麵，彼此之間完全平行。F為外部作用於整個液（yè）體的恒（héng）定剪切力，A為向兩端無限延伸的（de）液層（céng）麵積。管壁附 dv 近液層（céng）同（tóng）時受到液體黏性阻力和管壁摩擦力的作用，在管(管壁（bì）)摩擦（cā）力壁（bì）上（shàng）液層（céng）的移動速度為零。這樣，就可以用剪（jiǎn）切速率來代替速度梯度，兩者在（zài）數值上相等。

牛頓(Newton)在研究低分（fèn）子液體的流動行為時，發現（xiàn）切（qiē）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）上所加的切（qiē）應力（lì）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（shēn）所固有的屬性，反映了（le）液體的黏稠性，n的大小（xiǎo）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（hé）所處溫度（dù）有關。描述了層（céng）流液體簡（jiǎn）單的規律，通常稱為牛頓流動定（dìng）律，即牛頓流體的流變方程。凡液體層流時符（fú）合牛頓流動定律的通稱（chēng）為牛頓流體。其特征為應變隨應力作用（yòng）的時間線性地增加，且黏（nián）度保持不變，應變具有不可逆（nì）性質，應力解除（chú）後應變以變形保持下來。

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

塑料成型注塑加工中常用聚合物在非（fēi）牛（niú）頓流體（tǐ）狀（zhuàng）態剪切（qiē）速率下的流動曲線。它們已不再是簡單的直線，不同類型（xíng）流體（tǐ）的流動曲線是向（xiàng）上或向下彎曲的複雜曲線。當作用於假塑性流體的切應力變化時，剪切速率的變化要比（bǐ）切應力的變（biàn）化快得多。而膨脹性流（liú）體（tǐ）的流變行為則正好相反，流體（tǐ）中剪切速率的變化比切應（yīng）力的變（biàn）化要慢。很明顯，流體的黏度已不是一個常數，它隨剪切速率或切應力而（ér）變化。

因此，將非牛頓流體的黏度定義為表觀黏度n。由Ostwald-De Waele 提（tí）出的所謂指數定律方程（chéng）是一種較能反映（yìng）黏性流體流變性質的經（jīng）驗性表（biǎo）達式，在有限（xiàn）的範圍內有相當好的準確性，且形式（shì）簡單（dān）。對（duì）一定的成型注塑（sù）加工過程來說，剪切速率總不（bú）可能很寬，因此，指數定律在分析液體的流變行為、加（jiā）工的（de）計算以及 注塑加工設備或模具的設計等（děng）方麵都較成功。該定律認（rèn）為（wéi）：聚合物黏（nián）性流體在定溫下於給定的剪切（qiē）速率範（fàn）圍內流動時，切應力和剪（jiǎn）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在外力作用下抵抗剪切變形的能力，表觀（guān）黏度除與流體本身性質及（jí）溫（wēn）度有（yǒu）關外，還受剪切速率影響，這就意味著外力大小及其作用的時間也能改變流體的黏稠性。

在指數流動（dòng）規律（lǜ）中，非牛頓指數n和稠度係數K均可由試驗（yàn）測定。當n=1時，na=K= n,這意味著非（fēi）牛頓流（liú）體轉變為牛頓流體，所以n值可用來反（fǎn）映非（fēi）牛頓（dùn）流體偏離牛頓流體性質的程度（dù）。n<1時，稱為假塑性流（liú）體。在（zài）注射成型中，除了熱固性聚合物和少（shǎo）數熱塑性聚合物（wù）外，大多數聚合物熔體均有近似假塑性流體的流變學性質。n>1時，稱為膨脹（zhàng）性流體。屬（shǔ）於（yú）膨脹性（xìng）流體的主要是一些固（gù）體含量較高的（de）聚合（hé）物懸浮液，以及帶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件下，塑料的剪切速率的範圍（wéi）通常是固定的，如（rú）壓縮成型時的剪切速率範圍為1~10s;注射成（chéng）型（xíng）時為103~105s-;壓注成型時為102~103s等。對於給定的（de）塑料來說，如果通過實驗求得了（le）在這（zhè）種（zhǒng）剪切速率範圍下的黏度（dù）數據，則對該種塑料在指定 注塑加工成（chéng）型方法中的操作難易程度就能作出初步判斷。譬如在注射成型時，如果某一塑料熔體在溫度（dù）不大於其降解溫度且剪（jiǎn）切速率（lǜ）為103s-的情（qíng）況下測得其表觀黏度為50~500Pa·s,則在注射過程中將不會（huì）發生困難。表觀黏度過大時，則塑（sù）料模的大（dà）小與設計就受到較大的限製（zhì），同（tóng）時壓縮塑（sù）件很易出現缺陷;過小時，溢料（liào）的現象比較嚴重，塑件質量（liàng）也會產生問題。

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