压敏胶乳液粘弹性的四元流变学模型

压敏胶乳液粘弹性的四元流变学模型

      为了更好地描述压敏胶乳液高聚物的粘弹性行为，在Maxwell模型的基础上，科学家们又提出了许多复杂的流变学模型。四元流变学模型更为准确的描述了高聚物的粘弹性质，利用这个模型可以对压敏胶乳液高聚物的粘弹性进行一些比较定量的研究。该模型是由一个弹性模量为G₁的弹簧、一个粘度为n₃的粘壶以及一个由弹性模量G₂的弹簧和粘度n₂的粘壶并联组件等三者串联在一起组成。在外力F作用下，弹簧G₁和G₂发生典型的符合胡克定律的弹性形变，粘壶n2和n3则产生典型的符合牛顿定律的粘性流动。根据该模型，可以推导出在外力作用下总的粘弹性形变r随时间t变化的方程式为：

r=F/G₁+F/G₂(1-e^1/r2）+F/n₃*t

式中，r₂=n₂/G₂

      用这个四元流变学模型和由此导出的方程式，不仅像Maxwell模型一样能定性地描述压敏胶乳液的粘合特性，而且还可以对压敏胶乳液的粘弹性制进行比较定量的研究。

      几年前，有人曾采用特制的自粘实验机在一套微观摄像系统配合下研究测试了四种丙烯酸压敏胶乳液在受到200g剪切静应力后胶层的形变量r随时间t变化的情况。他们连续记录了施加剪切静应力后最初60s的形变量以及去除剪切静应力后最初60s的胶层形变恢复量。实验结果这些数据与由中共四元流变学模型推导出的方程式完全一致。

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