Вязкостные свойства концентрированных растворов и расплавов полимеров - это проявление структурно-механических характеристик; они описываются зависимостью напряжения сдвига τ от градиента скорости сдвига 
.
Необходимыми условиями измерения эффективной вязкости ηэф являются: ламинарность потока; адгезия полимера, находящегося в вязкотекучем состоянии, к поверхности, относительно которой она течет; незначимость влияния инерционных сил текущей жидкости; исчезающе малая сжимаемость; изотермичность процесса течения.
Вязкость полимерных систем может быть определена следующими методами: капиллярной вискозиметрией, ротационной вискозиметрией, методом падающего шарика, методом сдвига параллельных плоскостей. Для реализации этих методов используются вискозиметры соответствующих конструкций.
4.2.1. Метод капиллярной вискозиметрии
Значения τ, оцененные из геометрических характеристик капилляра, а также перепада давления ΔР в процессе течения, должны быть скорректированы на так называемые "входовые эффекты". Дело в том, что истечение жидкости из вискозиметрического
168
Рис. 4.5. Схема капиллярного вискозиметра:
1 - резервуар вискозиметра; 2 - капилляр вискозиметра
резервуара 1 (рис. 4.5) сопровождается концентрированием линий тока у входа в капилляр 2, что приводит к частичной потере напора ΔР. В самом капилляре происходит торможение потока жидкости в результате гашения скорости потока у стенки, в то время как формирование стабильного профиля скоростей (например, параболического) происходит на определенном расстоянии от входа в капилляр (см. рис. 4.5), называемом "входным участком", длина которого lвх. Гидродинамические эффекты в потоке требуют дополнительных затрат энергии.
Для проведения измерений вязкости используются капиллярные вискозиметры:
- с постоянным перепадом давления (ΔР = const);
- с постоянным расходом (Q = const);
- с непрерывно изменяющимся режимом течения (при условии, что перестройка профиля скоростей при изменении режима течения происходит со скоростями, аналогичными скоростям изменения режимов течения).
169
