高分子体系在静态及剪切流动下的粘弹性相分离

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聚合物是粘弹体,其粘弹性对高分子相分离的形态演化和动力学有着极其重要的影响.研究高分子相分离的粘弹性效应,不仅具有理论上的意义,而且更具有生产应用上的重要性.该论文采用粘弹性的双流模型,对静态以及外加稳态剪切场下高分子粘弹性相分离的形态、动态学和流变进行了广泛的数值模拟研究.主要研究内容如下:1.采用先进的粘弹性双流模型,深入研究了本体松弛模量、剪切松弛模量、模量松弛时间、体系的初始组成和淬冷深度对粘弹性相分离的影响.2.同时,我们还进一步将粘弹性模型扩展到动力学对称的情形,首次采用对称粘弹性模型进行模拟,并比较它和不对称粘弹性模型以及经典相分离的不同.发现对称粘弹性模型和粘弹性反差模型的形态演化和增长指数截然不同.当高分子共混物的两组分粘弹性相同时,相分离形态与简单二元流体类似.对于增长指数,无论是对称粘弹性模型还是粘弹性反差模型,由于粘弹应力的影响,其增长指数都比同样形态演化的经典相分离过程小.另一方面,增长指数还强烈依赖于不同的形态演化方式.3.先前大多数的剪切流变研究中,两组分的动力学不对称,如粘弹性反差,都被忽略了.这里,我们首次进行了剪切场下粘弹性反差体系的相分离的模拟.
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