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（háng）的;同流層之間的各點速度彼此相（xiàng）同，但各層之間的速度卻不一定相等，而且各層之間也無（wú）明顯的相互影響。如果增（zēng）大流動速度而使其超過（guò）一定的臨界值，則流（liú）動形（xíng）式轉為湍（tuān）流，湍流時液體各點速度（dù）的大小和方向都（dōu）隨時間而變化。層流與湍流的區分以雷諾數(Re)為準，在成型注塑加工 過程中，聚合物熔體流動時（shí）的雷諾（nuò）數常小（xiǎo）於10,而（ér）聚合物分散體的雷諾數常不（bú）止此（cǐ）數，但也不會大於2100,所以它（tā）們的（de）流（liú）動基本上是層流。

為了研究流體流（liú）動的性（xìng）質，可以把層流流動看成是一層層彼此相鄰的薄層液體沿外力作用方向進（jìn）行的相對滑移。液層是（shì）平（píng）直的平麵，彼此之間（jiān）完（wán）全平行。F為外部作用於整個液體的恒定剪切力，A為向兩（liǎng）端無限延伸的液層麵積。管壁附 dv 近液層同時受到（dào）液體黏性阻力和管壁摩擦力的作用，在管(管壁)摩擦力（lì）壁上液層的移（yí）動速度（dù）為（wéi）零。這樣，就可以用剪（jiǎn）切速率來代替速度梯（tī）度，兩者在數值上相等。

牛頓(Newton)在研究低分子液體的流動行（háng）為時，發現切應力和剪切速率（lǜ）之間存（cún）在著一定關係，說（shuō）明液層單位表麵上所加的切應力（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。它是液體自身所固（gù）有的屬性，反映了液體的黏（nián）稠性（xìng），n的大小表征（zhēng）液體抵抗外力引起形變的能力，不同液（yè）體的n值不同，與（yǔ）其分子結構和所處溫度有關。描述了層流（liú）液體簡單的（de）規律，通常稱為（wéi）牛頓流（liú）動定（dìng）律，即牛（niú）頓流體的流變（biàn）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。其特征為應變隨應力作用（yòng）的時間線性地增加，且黏度保持不變，應變具有不可逆性質，應力解除後應變（biàn）以變形保持下來。

由於大分子的長鏈結構和纏結，聚合物（wù）熔體的流動行為遠比低分子（zǐ）液體複雜。在寬廣的剪切速率範圍內（nèi），這類液體流動時剪切力和剪切速率（lǜ）不再成比例關係，液體（tǐ）的黏（nián）度也不是（shì）一個常數，因而聚合物熔體（tǐ）的流變（biàn）行為不服從牛頓（dùn）流動定律。通常把流動行為不服從牛頓流動定律（lǜ）的流動稱為非牛頓型流動，具有這（zhè）種流動行為的（de）液體稱為非牛頓流體。此時，大（dà）多數聚合物都表現為非牛頓流體（tǐ）。

塑料成型注塑加工中常用聚合物（wù）在非牛頓流體（tǐ）狀態剪切速率下的流（liú）動（dòng）曲線。它們已不再是簡單的直（zhí）線，不同類（lèi）型流（liú）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力變化時，剪切速（sù）率的變化（huà）要比切應力（lì）的變化快得多。而膨脹（zhàng）性流體的流變行為（wéi）則正好相反，流體中剪切速（sù）率的變（biàn）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，它隨剪切速率或切（qiē）應力而（ér）變化。

因此，將非牛（niú）頓流體（tǐ）的黏度定義為表觀黏度n。由Ostwald-De Waele 提出的所謂指數定（dìng）律方程是一種較能反映黏性流體流變性質的經驗性表達式，在（zài）有限的範圍內（nèi）有（yǒu）相當好（hǎo）的準確性，且形式簡單。對一定的成型注塑加工過程來說，剪切速率總不可能很寬，因此，指數定（dìng）律在分析液體的流變行為、加工的計算以及 注塑加工設備或模具的設計（jì）等方麵都較成功。該定律認為：聚合物黏性流體在（zài）定（dìng）溫下於給定（dìng）的剪切速率範圍內流動時，切（qiē）應力和剪切速率具有指數函（hán）數關（guān）係。

表觀黏（nián）度表征（zhēng）的是非牛頓流體在外力作用下抵抗剪切變形的能力，表觀黏度除（chú）與（yǔ）流體本身性質（zhì）及溫（wēn）度有關（guān）外，還受剪切速率影響（xiǎng），這就意味（wèi）著外力大小及其作用的時間也能改變流體的黏（nián）稠性。

在指數流（liú）動規律中，非牛（niú）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（zhe）非（fēi）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（liú）體性質的程度。n<1時，稱為假塑性流體。在注射成型中，除了熱固性聚（jù）合物和少數（shù）熱塑性聚合（hé）物外，大多（duō）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（péng）脹性流體。屬於膨脹性流體的（de）主要是一些固體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（róng）液和懸浮液，處於較高剪切速率下的聚氯乙烯糊的流動行（háng）為就近似（sì）這類流體。

在一（yī）定的成型注塑加工工藝條（tiáo）件下，塑料的（de）剪切速率的範圍通常（cháng）是固定的（de），如壓縮成型時的剪（jiǎn）切速率範圍為1~10s;注（zhù）射成型時為（wéi）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（guò）實驗求得了在這種剪切速率範圍（wéi）下的黏度數據，則對該種塑料在指定 注塑加工成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（chéng）型時，如果某一塑（sù）料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為50~500Pa·s,則在注射過程（chéng）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的限製，同時壓（yā）縮塑件（jiàn）很易出（chū）現缺陷（xiàn）;過小時，溢料的現（xiàn）象比較嚴重（chóng），塑件（jiàn）質量也會產生問題。

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