《流變學(xué)》-第四章-第一部分課件

第四章粘彈性及本構(gòu)方程

第四章粘彈性及本構(gòu)方程

1線性粘彈性理論：蠕變、應(yīng)力松弛、boltzmann疊加原理、maxwell模型、Voigt模型。非線性粘彈性理論：物質(zhì)描述與空間描述、隨流坐標(biāo)、微分型本構(gòu)方程（廣義maxwell方程）、積分型本構(gòu)方程（maxwell模型的積分形式、lodge網(wǎng)絡(luò)理論-類橡膠液體理論）、高分子流變本構(gòu)方程的分子理論。輸運(yùn)過(guò)程的基本方程：連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒律）運(yùn)動(dòng)方程（動(dòng)量守恒律）能量方程（能量守恒律）

線性粘彈性理論：蠕變、應(yīng)力松弛、boltzmann疊加原理、2材料受外力作用時(shí)的形變行為：理想的彈性固體服從虎克定律——形變與時(shí)間無(wú)關(guān)瞬間形變，瞬間恢復(fù)理想的粘性液體服從牛頓定律——形變與時(shí)間成線性關(guān)系高聚物：

分子運(yùn)動(dòng)宏觀力學(xué)性能強(qiáng)烈地依賴于溫度和外力作用時(shí)間材料受外力作用時(shí)的形變行為：高聚物：分子運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈地依3因此高分子的形變行為是與時(shí)間有關(guān)的粘性和彈性的組合粘彈性：外力作用下，高聚物材料的形變性質(zhì)兼具固體彈性和液體粘性的特征，其現(xiàn)象表現(xiàn)為力學(xué)性質(zhì)隨時(shí)間而變化的力學(xué)松弛現(xiàn)象。

所以高聚物常稱為粘彈性材料，這是聚合物材料的又一重要特征。力學(xué)松弛現(xiàn)象：高聚物力學(xué)性質(zhì)隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象稱為力學(xué)松弛或粘彈現(xiàn)象。因此高分子的形變行為是與時(shí)間有關(guān)的粘性和彈性的組合粘彈性：外4粘彈性高分子材料，其力學(xué)性能受到力、形變、溫度和時(shí)間等幾個(gè)因素的影響，在我們研究高聚物粘彈性中，往往固定兩個(gè)因素以考察另外兩個(gè)因素之間的關(guān)系。如果高聚物的粘彈性是由理想固體的彈性和理想液體的粘性組合起來(lái)的，則稱為線性粘彈性，否則稱為非線性粘彈性。線性粘彈性理論粘彈性高分子材料，其力學(xué)性能受到力、形變、溫度和時(shí)間5根據(jù)施力方式的不同力學(xué)松弛現(xiàn)象包括：靜態(tài)粘彈性（定應(yīng)力或定應(yīng)變下的行為）：蠕變、應(yīng)力松弛動(dòng)態(tài)粘彈性（交變應(yīng)力或沖擊下的行為）：滯后、內(nèi)耗蠕變(creep)：在一定溫度下，當(dāng)應(yīng)力固定時(shí)，觀察形變隨時(shí)間增長(zhǎng)而逐漸增加的現(xiàn)象。應(yīng)力松弛(stressrelaxation)：在一定溫度下，當(dāng)固定形變時(shí)，觀察應(yīng)力隨時(shí)間增長(zhǎng)而逐漸衰減的現(xiàn)象。滯后(hysteresis)：在一定的溫度和循環(huán)（交變）應(yīng)力作用下，觀察形變滯后于應(yīng)力的現(xiàn)象。內(nèi)耗：形變的變化跟不上應(yīng)力的變化,發(fā)生滯后現(xiàn)象,則每一次循環(huán)變化就會(huì)有功的消耗(熱能),稱為力學(xué)損耗,也叫內(nèi)耗。根據(jù)施力方式的不同力學(xué)松弛現(xiàn)象包括：6靜態(tài)粘彈性現(xiàn)象蠕變?nèi)渥儯涸谝欢囟认拢?dāng)應(yīng)力固定時(shí)，觀察形變隨時(shí)間增長(zhǎng)而逐漸增加的現(xiàn)象蠕變現(xiàn)象在實(shí)際生活中很多：PVC雨衣越掛越長(zhǎng)，硬塑料電纜套管在架空的情況下會(huì)愈來(lái)愈彎曲。不同材料都有不同程度的蠕變，但聚合物材料較為明顯。靜態(tài)粘彈性現(xiàn)象蠕變7從分子運(yùn)動(dòng)角度分析線型高聚物蠕變a.普彈形變(鍵長(zhǎng)、鍵角)：當(dāng)高分子材料受到應(yīng)力作用時(shí)，分子內(nèi)的鍵長(zhǎng)和鍵角會(huì)瞬時(shí)發(fā)生改變。這種形變量很小，稱為普彈形變。高聚物蠕變的分子運(yùn)動(dòng)機(jī)理外力除去，立即完全回復(fù)從分子運(yùn)動(dòng)角度分析線型高聚物蠕變高聚物蠕變的分子運(yùn)動(dòng)機(jī)理外力8b.高彈形變(鏈段運(yùn)動(dòng))：當(dāng)外力作用時(shí)間和鏈段運(yùn)動(dòng)所需的松弛時(shí)間有相當(dāng)數(shù)量級(jí)時(shí)，鏈段的熱運(yùn)動(dòng)和鏈段間的相對(duì)滑移，使蜷曲的分子鏈逐步伸展開(kāi)來(lái)，此時(shí)形變稱為高彈形變，用ε2表示。ε2較大，除去外力后，ε2逐步恢復(fù)。外力除去，逐漸回復(fù)b.高彈形變(鏈段運(yùn)動(dòng))：當(dāng)外力作用時(shí)間和鏈段運(yùn)動(dòng)所需的松弛9式中E2為高彈模量。τ為蠕變松弛時(shí)間，其物理意義是指分子鏈以一個(gè)平衡態(tài)構(gòu)象（松弛構(gòu)象）到另一個(gè)平衡態(tài)構(gòu)象（緊張構(gòu)象）所需時(shí)間。松弛時(shí)間τ=2/E2松弛時(shí)間τ=2/E210c.塑性形變(大分子的滑移)：如果分子間沒(méi)有化學(xué)交聯(lián)，當(dāng)外力作用時(shí)間與整個(gè)分子鏈的運(yùn)動(dòng)的松弛時(shí)間有相同的數(shù)量級(jí)時(shí)，則分子間將發(fā)生相對(duì)滑移，發(fā)生塑性形變，用ε3表示。不可回復(fù)c.塑性形變(大分子的滑移)：如果分子間沒(méi)有化學(xué)交聯(lián)，當(dāng)外力11T1T2高聚物的總形變典型的線型非晶態(tài)高聚物在Tg附近的蠕變曲線和回復(fù)曲線思考題：交聯(lián)高聚物的蠕變及回復(fù)曲線？T1T2高聚物的總形變典型的線型非晶態(tài)高聚物在Tg附近的12影響高聚物蠕變的因素

聚合物的蠕變行為與其結(jié)構(gòu)、分子量、結(jié)晶、交聯(lián)程度、溫度和外力等因素有關(guān)。

A結(jié)構(gòu)：柔性鏈聚合物蠕變較明顯，而剛性鏈蠕變較小。PVC具有良好的抗腐蝕性，但蠕變較大，應(yīng)用中應(yīng)注意。而含有芳雜環(huán)的高分子化合物（PC），具有較好的抗蠕變性能，已成為應(yīng)用廣泛的工程塑料。影響高聚物蠕變的因素13B交聯(lián)：交聯(lián)對(duì)高聚物的蠕變性能影響非常大。理想的體型高聚物蠕變曲線僅有普彈和高彈形變，回復(fù)曲線最終能回復(fù)到零，不存在永久變形，所以說(shuō)，交聯(lián)是解決線型高彈態(tài)高聚物蠕變的關(guān)鍵措施。但是實(shí)際上交聯(lián)橡膠不能滿足上述條件，即使是充分交聯(lián)的橡膠，也總有一定的蠕變量。這是因?yàn)榉肿渔湹哪┒随湺位旧蠜](méi)有被交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)所束縛，再加上網(wǎng)絡(luò)本身不完善，所以完全不產(chǎn)生蠕變是不可能的，不過(guò)，只要非常小的交聯(lián)就能大大減小蠕變。B交聯(lián)：交聯(lián)對(duì)高聚物的蠕變性能影響非常大。14

D結(jié)晶：結(jié)晶聚合物的蠕變能力，總的來(lái)說(shuō)較小，但與結(jié)晶度有關(guān)，并且結(jié)晶度隨溫度變化而變。如果認(rèn)為所有結(jié)晶高聚物同溫度下抗蠕變能力均較非晶高聚物強(qiáng)，將是錯(cuò)誤的。例如:非晶PS的蠕變很不明顯，因?yàn)镻S的Tg遠(yuǎn)高于室溫，鏈運(yùn)動(dòng)極為困難。C分子量：分子量增大，聚合物的抗蠕變性能變好。因?yàn)殡S著聚合物分子量的增大，分子鏈之間的纏結(jié)點(diǎn)增多（類似于物理交聯(lián)點(diǎn)），故在一定程度上改變材料的流動(dòng)和蠕變行為。C分子量：分子量增大，聚合物的抗蠕變性能變好。因?yàn)殡S著聚合15

E溫度：蠕變與溫度有關(guān)。T≤Tg，蠕變較慢。短時(shí)間內(nèi)只能觀察到起始部分；T≥Tg，蠕變太快，只能看到曲線右邊上升部分。T在Tg附近時(shí)，鏈段在外力作用下可以運(yùn)動(dòng)，同時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到摩擦阻力較大，只能緩慢運(yùn)動(dòng)，所以在一定時(shí)間內(nèi)可以觀察到整個(gè)蠕變曲線。F外力：適當(dāng)外力。外力小蠕變不明顯，外力太大，往往拉斷材料E溫度：蠕變與溫度有關(guān)。T≤Tg，蠕變較慢。短時(shí)間內(nèi)只16靜態(tài)粘彈性應(yīng)力松弛先看一看日常生活中應(yīng)力松弛的例子：剛做的新衣服的松緊帶較緊，穿一段時(shí)間后逐漸變松；拉伸一條未交聯(lián)的橡膠帶至一定長(zhǎng)度，并保持該長(zhǎng)度不變，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，這條橡膠帶的回彈力會(huì)逐漸變??；用含有增塑劑的PVC繩捆扎物品，開(kāi)始很緊，后來(lái)逐漸松了。這些現(xiàn)象都是應(yīng)力松弛現(xiàn)象。靜態(tài)粘彈性應(yīng)力松弛17應(yīng)力松弛：材料在一定的溫度和恒定形變下，為維持此形變所需的應(yīng)力逐漸隨時(shí)間增長(zhǎng)而衰減的現(xiàn)象。玻璃態(tài)高彈態(tài)粘流態(tài)不同溫度下的應(yīng)力松弛曲線應(yīng)力松弛：材料在一定的溫度和恒定形變下，為維持此形變所需的應(yīng)18高聚物中的應(yīng)力為什么會(huì)松弛掉呢？其實(shí)應(yīng)力松弛和蠕變是一個(gè)問(wèn)題的兩個(gè)方面，都反映了高聚物內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的三種情況。在外力作用下，高分子鏈段不得不順著外力方向被迫舒展，因而產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，與外力相抗衡。但是，通過(guò)鏈段熱運(yùn)動(dòng)使有些纏結(jié)點(diǎn)散開(kāi)以致分子鏈產(chǎn)生相對(duì)滑移，調(diào)整分子構(gòu)象，逐漸回復(fù)其卷曲狀態(tài),內(nèi)應(yīng)力逐漸消除，與之相平衡的外力當(dāng)然也逐漸衰減，以維持恒定的形變。

高分子鏈的構(gòu)象重排和分子鏈滑移是導(dǎo)致材料蠕變和應(yīng)力松弛的根本原因。

高聚物中的應(yīng)力為什么會(huì)松弛掉呢？高分子鏈的構(gòu)象19影響應(yīng)力松弛的主要因素：影響應(yīng)力松弛的主要因素有溫度和交聯(lián)。溫度：溫度對(duì)應(yīng)力松弛的影響較大。T≥Tg時(shí)，鏈運(yùn)動(dòng)受到內(nèi)摩擦力很小，應(yīng)力很快松弛掉。T≤Tg時(shí)，如常溫下塑料，雖然鏈段受到很大應(yīng)力，但由于內(nèi)摩擦力很大，鏈運(yùn)動(dòng)能力較弱，應(yīng)力松弛很慢，幾乎不易察覺(jué)，只有Tg附近幾十度范圍內(nèi)，應(yīng)力松弛現(xiàn)象才較明顯。交聯(lián)：橡膠交聯(lián)后，應(yīng)力松弛大大地被抑制，而且應(yīng)力一般不會(huì)降低到零。其原因：由于交聯(lián)的存在，分子鏈間不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移，高聚物不能產(chǎn)生塑性形變。和蠕變一樣，交聯(lián)是克服應(yīng)力松弛的重要措施。影響應(yīng)力松弛的主要因素：20在實(shí)際使用中，高分子材料往往受到交變應(yīng)力的作用，即外力是周期性地隨時(shí)間變化（σ=σ0sinωt），例如滾動(dòng)的輪胎、傳動(dòng)的皮帶、吸收震動(dòng)的消音器等，研究這種交變應(yīng)力下的力學(xué)行為稱為動(dòng)態(tài)力學(xué)行為。以汽車輪胎為例，在車輛行駛時(shí)，汽車輪胎上某一部分一會(huì)兒著地，一會(huì)兒離地，受到的是以一定頻率變化的外力。它的形變也是一會(huì)兒大，一會(huì)兒小，交替地變化著。如果把輪胎的應(yīng)力和形變隨時(shí)間變化記錄下來(lái)，可以得到兩條正弦曲線曲線。動(dòng)態(tài)粘彈性汽車速度60公里/小時(shí)，輪胎某處受300次/分的周期應(yīng)力作用在實(shí)際使用中，高分子材料往往受到交變應(yīng)力的作用，即外力是周21《流變學(xué)》-第四章-第一部分ppt課件22滯后定義:聚合物在交變應(yīng)力的作用下,形變落后于應(yīng)力變化的現(xiàn)象.產(chǎn)生原因:

形變由鏈段運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生,鏈段運(yùn)動(dòng)時(shí)受內(nèi)摩擦阻力作用,外力變化時(shí),鏈段的運(yùn)動(dòng)還跟不上外力的變化,所以形變落后于應(yīng)力,產(chǎn)生一個(gè)位相差,越大說(shuō)明鏈段運(yùn)動(dòng)越困難.形變?cè)礁簧狭Φ淖兓?δ越大，說(shuō)明滯后現(xiàn)象越嚴(yán)重滯后定義:聚合物在交變應(yīng)力的作用下,形變落后于應(yīng)力變化的現(xiàn)象23內(nèi)耗由于滯后，在每一循環(huán)中就有能量的消耗，稱之為力學(xué)損耗或內(nèi)耗。這種消耗功實(shí)際上轉(zhuǎn)變成熱能解釋出來(lái)，由于聚合物是熱的不良導(dǎo)體，熱量不易散發(fā)出去，導(dǎo)致聚合物本身溫度的升高，常常影響材料的使用壽命。內(nèi)耗由于滯后，在每一循環(huán)中就有能量的消耗，稱24內(nèi)耗的情況可以從橡膠拉伸—回縮的應(yīng)力應(yīng)變曲線上看出拉伸曲線下面積為外力對(duì)橡膠所作的拉伸功回縮曲線下面積為橡膠對(duì)外力所作的回縮功ε1

ε0ε2σεσ0回縮拉伸硫化橡膠拉伸—回縮應(yīng)力應(yīng)變曲線面積之差損耗的功滯后環(huán)面積越大,損耗越大.通常用Tan表示內(nèi)耗的大小.內(nèi)耗的情況可以從橡膠拉伸—回縮的應(yīng)力應(yīng)變曲線上看出拉伸曲線下25①拉伸時(shí)外力對(duì)高聚物體系做的功，一方面用來(lái)改變分子鏈的構(gòu)象，另一方面用來(lái)提供鏈段運(yùn)動(dòng)時(shí)克服鏈段間內(nèi)摩擦阻力所需的能量；②回縮時(shí)，高聚物體系對(duì)外做功，一方面使伸展的分子鏈重新蜷曲起來(lái)，回復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，另一方面用于克服鏈段間的內(nèi)摩擦阻力。這樣一個(gè)拉伸回縮循環(huán)中，鏈構(gòu)象的改變完全回復(fù)，不損耗功，所損耗功都用于克服內(nèi)摩擦阻力轉(zhuǎn)化為熱。①拉伸時(shí)外力對(duì)高聚物體系做的功，一方面用來(lái)改變分子鏈的構(gòu)象，26《流變學(xué)》-第四章-第一部分ppt課件27《流變學(xué)》-第四章-第一部分ppt課件28《流變學(xué)》-第四章-第一部分ppt課件29動(dòng)態(tài)力學(xué)性能影響因素

a結(jié)構(gòu)因素：對(duì)于柔性的高分子，一般是分子的極性高，取代基數(shù)目越多，取代基體積越大，則分子間相互作用力越大，分子運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的內(nèi)摩擦阻力越大，則內(nèi)耗就越大。剛性鏈分子的滯后一般比柔性鏈分子的輕，在同樣的立場(chǎng)中變形小，因此內(nèi)耗低。比較BR、NR、SBR、NBR的損耗因子大小滯后現(xiàn)象主要存在于交變場(chǎng)中的橡膠制品中，塑料處于Tg、Tm以下，損耗小。動(dòng)態(tài)力學(xué)性能影響因素a結(jié)構(gòu)因素：對(duì)于柔性的高分子，一般是30b溫度因素：T＜Tg：形變主要是鍵長(zhǎng)鍵角改變引起的，形變速度很快,幾乎跟的上應(yīng)力的變化,很小,內(nèi)耗小.T→Tg：鏈段開(kāi)始運(yùn)動(dòng),體系粘度很大,鏈段運(yùn)動(dòng)受的內(nèi)摩擦阻力很大,高彈形變明顯落后于應(yīng)力的變化,較大,內(nèi)耗較大.T

＞Tg：鏈段運(yùn)動(dòng)能力增大,變小內(nèi)耗變小.因此在玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)出現(xiàn)一個(gè)內(nèi)耗極大值.T→Tf:粘流態(tài),分子間產(chǎn)生滑移內(nèi)耗大.b溫度因素：T＜Tg：形變主要是鍵長(zhǎng)鍵角改變引起的，形變速31

c.頻率的影響：（1）交變應(yīng)力的頻率小時(shí)：（相當(dāng)于高彈態(tài)）鏈段完全跟得上交變應(yīng)力的變化，內(nèi)耗小。E’小，E”和tgδ都比較低.（2）交變應(yīng)力的頻率大時(shí)：（相當(dāng)于玻璃態(tài)）鏈段完全跟不上外力的變化，不損耗能量，E’大，E”和tgδ≈0（3）頻率在一定范圍內(nèi)時(shí)：鏈段可運(yùn)動(dòng)，但又跟不上外力的變化，表現(xiàn)出明顯的能量損耗，因此E”和tgδ在某一頻率下有一極大值c.頻率的影響：（1）交變應(yīng)力的頻率小時(shí)：（相當(dāng)于高32粘彈性的力學(xué)模型1Maxwell模型線性高聚物的應(yīng)力松弛虎克彈簧牛頓粘壺σ1=Eε1σ粘彈性的力學(xué)模型1Maxwell模型線性高聚物的應(yīng)力松弛虎33

如果以恒定的σ作用于模型，彈簧與粘壺受力相同：σ=σ1=σ2形變應(yīng)為兩者之和：ε=ε1+ε2其應(yīng)變速率：彈簧：粘壺：Maxwell運(yùn)動(dòng)方程如果以恒定的σ作用于模型，其應(yīng)變速率：彈簧：粘壺：34用途:描述應(yīng)力松弛過(guò)程:當(dāng)受到F作用,彈簧瞬時(shí)形變,而粘壺由于黏性作用來(lái)不及形變,應(yīng)力松弛的起始形變由理想彈簧提供,并使兩個(gè)元件產(chǎn)生起始應(yīng)力0,隨后粘壺慢慢被拉開(kāi),彈簧回縮,形變減小,到總應(yīng)力為0.用途:35Voigt(Kelvin)模型σε∞蠕變及蠕變回復(fù)曲線t描述交聯(lián)高聚物的蠕變方程2、Voigt(Kelvin)模型Voigt(Kelvin)模型σε∞蠕變及蠕變回復(fù)曲線t描述36特點(diǎn):兩單元并聯(lián).=彈=粘,=粘+彈特點(diǎn):兩單元并聯(lián).=彈=粘,=粘+彈37《流變學(xué)》-第四章-第一部分ppt課件38模型用途:模擬交聯(lián)高聚物的蠕變過(guò)程.當(dāng)F作用到模型上時(shí),由于粘壺的存在,彈簧不能立即被拉開(kāi),只能隨著粘壺慢慢被拉開(kāi),形變是逐漸發(fā)展的.外力除去,由于彈簧的回復(fù)力,整個(gè)模型的形變也慢慢被回復(fù).所以該過(guò)程反映了蠕變過(guò)程。模型用途:模擬交聯(lián)高聚物的蠕變過(guò)程.393多元件模型四單元模型描述線性高聚物的蠕變方程3多元件模型四單元模型描述線性高聚物的蠕變方程40Boltzmann疊加原理（線性粘彈性）利用這個(gè)原理，可以根據(jù)有限的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)高聚物在很寬的負(fù)荷范圍內(nèi)的力學(xué)性質(zhì)。內(nèi)容：（1）先前載荷歷史對(duì)聚合物材料形變性能有影響；即:試樣的形變是負(fù)荷歷史的函數(shù)。（2）多個(gè)載荷共同作用于聚合物時(shí)，其最終形變性能與個(gè)別載荷作用有關(guān)系；即:每一項(xiàng)負(fù)荷步驟是獨(dú)立的，彼此可以疊加。Boltzmann疊加原理（線性粘彈性）利用這個(gè)原理41《流變學(xué)》-第四章-第一部分ppt課件42現(xiàn)在考慮具有幾個(gè)階躍加荷程序的情況，外力Δ1，Δ2，Δ3………Δn,分別于時(shí)間1，2，3，………n作用到試樣上，則總形變?yōu)椋荷鲜绞荁oltzmann疊加原理的數(shù)學(xué)公式?，F(xiàn)在考慮具有幾個(gè)階躍加荷程序的情況，外力Δ1，Δ2，43《流變學(xué)》-第四章-第一部分ppt課件44聚合物粘彈性函數(shù)應(yīng)力松弛模量G(t)=σ(t)/ε0聚合物粘彈性函數(shù)應(yīng)力松弛模量G(t)=σ(t)/ε045圖為無(wú)定形線型高分子量聚合物典型的應(yīng)力松弛約縮曲線。在任何溫度下，在短時(shí)間內(nèi)G(t)幾乎不隨時(shí)間變化，保持在103的數(shù)量級(jí)上，這表示由于分子間力作用及內(nèi)摩擦，大分子鏈在短時(shí)間內(nèi)難于伸展，鏈段無(wú)法運(yùn)動(dòng)。這時(shí)聚合物表現(xiàn)為玻璃態(tài)。隨著松弛時(shí)間的延長(zhǎng)，大分子鏈開(kāi)始伸展，施加應(yīng)力時(shí)由于鍵角改變等引起的彈性應(yīng)力被消除，模量隨時(shí)間顯著下降，然后穩(wěn)定在100MPa。這段松弛時(shí)間約為5個(gè)時(shí)間數(shù)量級(jí)，這一松弛區(qū)域是主要的松弛區(qū)，稱為粘彈區(qū)或橡膠-玻璃轉(zhuǎn)變區(qū)。在粘彈區(qū)后的一段時(shí)間內(nèi)模量又保持在100MPa左右一段時(shí)間，這正是橡膠模量的典型值，這一區(qū)域稱為橡膠平臺(tái)或高彈區(qū)。這時(shí)分子鏈之間還不足以相對(duì)滑動(dòng)。最后當(dāng)時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)，分子鏈開(kāi)始互相滑移，恢復(fù)受應(yīng)力前得無(wú)規(guī)卷曲狀態(tài)，應(yīng)力完全消除，也即分子鏈發(fā)生了流動(dòng)，這一區(qū)域稱為粘流區(qū)。圖為無(wú)定形線型高分子量聚合物典型的應(yīng)力松弛約縮曲線。在任何溫46經(jīng)交聯(lián)的聚合物的分子鏈由于相互已由共價(jià)鏈連接，它們之間已不能相互滑移，因此它們屬于粘彈性固體，即它們的G(t)在長(zhǎng)時(shí)間后都趨向于一個(gè)恒定值Ge。但在短時(shí)間的性狀則并不明顯地受交聯(lián)的影響。經(jīng)交聯(lián)的聚合物的分子鏈由于相互已由共價(jià)鏈連接，它們之間已不能47蠕變?nèi)崃縅(t)=ε(t)/σ0高聚物蠕變曲線的形狀與松弛曲線近于鏡像關(guān)系。與松弛曲線相類似，在短時(shí)間觀察到的是玻璃態(tài)的柔量（10-3/MPa），因這時(shí)鏈段還來(lái)不及運(yùn)動(dòng)。然后出現(xiàn)主要的轉(zhuǎn)變區(qū)，即粘彈區(qū)。在橡膠平臺(tái)，由于分子鏈的纏繞，使它們不能相互滑移，J(t)保持在100/MPa，即高彈態(tài)柔量。最后發(fā)生流動(dòng)。蠕變?nèi)崃縅(t)=ε(t)/σ0高聚物蠕變曲線的形狀與松弛48在高頻區(qū)，由于應(yīng)力作用時(shí)間短，貯能模量較高，約為103MPa，為玻璃態(tài)時(shí)的模量，它與ω?zé)o關(guān)。該區(qū)為玻璃區(qū)。這時(shí)的耗能模量為零，說(shuō)明這時(shí)應(yīng)力應(yīng)變同向。在中間的頻率區(qū)內(nèi)，貯能模量發(fā)生較大的變化，隨ω增大而增加，聚合物發(fā)生玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變，該區(qū)為粘彈區(qū)。耗能模量在該區(qū)內(nèi)出現(xiàn)最大值，而在出現(xiàn)最大值時(shí)的ω，貯能模量的變化率最大。Tanθ曲線在粘彈區(qū)內(nèi)也出現(xiàn)最大值，但出現(xiàn)最大值的ω比耗能模量出現(xiàn)最大