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近平衡态与快速启动剪切下缠结高分子流体流变行为研究
  • ISSN号:1000-3304
  • 期刊名称:《高分子学报》
  • 时间:0
  • 分类:O631.21[理学—高分子化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]吉林大学物理学院,长春130012, [2]中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室,长春130022
  • 相关基金:国家自然科学基金(基金号21304097,21120102037,21334007和21474109)资助项目
中文摘要:

利用布朗动力学模拟和基于管子模型的GLaMM理论计算,探讨了缠结高分子流体在近平衡态和快速启动形变下的流变行为.结果表明,在线性区,除了一些较小的偏离外(例如,在Rouse松弛时间尺度上,GLaMM理论计算的应力松弛快于其实验测量值),GLaMM理论与实验基本吻合.然而,在快速启动形变下,即使把时间尺度换为τd,理论与模拟仍有显著差异,这些结果完全证实了我们先前作出的被拉伸的缠结网络抑制解缠结发生、应力过冲的分子机理是被拉伸的高分子链发生回缩等重要结论.此外,模拟还发现应力过冲点所对应的应变值随剪切速率的增加而增加,这一结果与现有的大量实验结果吻合,但是与管子模型的期望完全不符.这些发现质疑了管子模型分子链在光滑无势垒管道中自由收缩的分子图像.

英文摘要:

Using Brownian dynamics simulation and calculations of the most sophisticated version of the tube model,the GLaMM model,we explore the near equilibrium and fast startup shear rheological behavior of entangled polymer fluids. In the nearly linear flow regime a detailed comparison between the rheometric measurements and GLaMM theoretical calculations is performed. The overall agreement is found to be satisfactory but several minor disagreements,e. g.,the measurements and calculations reveal totally different stress relaxation dynamics on the time scale in units of t / τR. However,during startup shear,an explicit comparison between the simulation and the theoretical description from the GLaMM theory shows irreconcilable differences on the time scale in units of t / τd,which confirms our previous results,but the difference can disappear in the nearly linear flow regime. In addition,the results of our simulations about the relationship between the strain γmaxat the overshoot point and WiRor t / τRare also compared and found to behave in a very similar manner with several literature data sets but disagree with those predicted by the GLaMM theory. These findings call into question the barrier-free chain retraction mechanism as envisioned in the tube model.

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期刊信息
  • 《高分子学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院化学研究所
  • 主编:张希
  • 地址:北京市海淀区中关村北一街2号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:gfzxb@iccas.ac.cn
  • 电话:010-62588927
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3304
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1857/O6
  • 邮发代号:2-498
  • 获奖情况:
  • 国家优秀期刊二等奖,中科院优秀期刊二等奖,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国高分子图书馆,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19174