聚酯的黏度

　　不飽和聚酯熔體的黏度是生產過程控制中的一個重要性能。以下就聚酯黏度的特點作簡要討論。

　　不飽和聚酯熔體屬于非牛頓

　　流體的流動有層流和湍流。在流速不大時，黏性流體的流動為層流；流速很大或遇障礙時，會形成漩渦，即為湍流。
　　層流可視為呈薄層流動的流體，各層之間有速度梯度，為維持這一梯度就需加一定剪切力。流體內部反抗這種流動的內摩擦力即為黏度。
　　設兩平行層間距為dy，速度差為dv，速度梯度即dv／dy。單位面積上受剪切力為fx。
　　牛頓流體即為單位面積上剪切力fx與速度梯度dv／dy成正比的流體。即：

　　從應力應變角度采看，dv／dy  即切變速率dv／dt，fx即剪切應力 。于是有牛頓流體的一般形式：

　　以與dv／dt作圖得流體的流動曲線。牛頓流體曲線為一條直線，通過原點。切線斜率η為常數，即流體的剪切黏度。
　　黏度計往往是利用物體穿過流體在不同速度梯度下產生的單位面積上的切力大小來測定流體黏度的，測定的黏度值直接顯示在黏度計上，單位為帕[斯卡]?秒。例如旋轉式黏度計，可用不同的轉速、不同的剪切元件進行測定。在牛頓流體中，改變轉速而得的帕?秒讀數可進行換算而得惟一的剪切黏度值。
　　不飽和聚酯熔體和大多數高聚物一樣，是非牛頓流體，其剪切黏度曲線不是一條直線，剪切黏度在不同剪切力作用下發生變化。在使用旋轉式黏度計測定時，其高速與低速測得讀數不能通過換算而得常數剪切黏度。因而，為測定不飽和聚酯的黏度，可規定一種粘度儀（國際上常用Brookfield黏度劑），分別以不同轉速、不同轉子下的帕斯卡?秒數表示聚酯在特定流動狀態下的黏度。
　　卷曲型高聚物的流動曲線見圖4-10。從圖4-10可見其黏度的一般特點。

　?、僭?IMG alt="" src="http://www.cnupr.net/up_data/image_dir/2012-04/20120426151121.jpg" align=absMiddle border=0>與dv／dt很小時，即黏度計低速旋轉時，聚酯分子鏈互相纏結的構象不改變，流動對其分子間結構沒有影響，因而具有較穩定的剪切黏度，類似牛頓流體。
　?、陔S著和dv／dt的增大，即黏度計轉速增高時，聚酯分子鏈互相纏結的構象發生改變，離開原有構象逐漸沿流向取向，于是聚合物發生解纏過程，使分子鏈之間的相對移動更為容易，因而黏度變化速率降低。
　　③與dv／dt出增大到一定程度時，即黏度計高速旋轉時，大分子鏈取向程度已不隨、dv／dt而變化，黏度值又表現為常數。

　　影響黏度的因素

　　影響不飽和聚酯黏度的因素主要有以下幾方面。
　　(1)剪切應力和切變速率的影響  如前所述，不同切變速率下，可測得不同黏度值，切變速率高時測得的黏度值(帕?秒)比切變速率低時測得的黏度值可下降2～3個數量級。
　　(2)分子量對黏度的影響   分子量對黏性流動影響很大，分子量大時，流動性差，黏度高。而且分子量的增大能引起表觀黏度的急劇增大。黏度與聚酯的重均分子量有直接關系。
　　(3)分子量分布對黏度的影響  在相同平均分子量的聚合物中，分子量分布寬、分散性大的聚合物在較低切變速率下即出現非牛頓流體的流動；分子量分布窄、分散性小時，出現非牛頓流體流動的切變速率要高得多。
　　(4)溫度對黏度的影響  一般溫度上升，熔體的黏度下降，溫度越高，大分子各種形變活動加劇，表觀黏度降低。
　　測定聚酯黏度的方法除前述旋轉黏度計外，還可用毛細管黏度計和泡法黏度計等。在產品質量控制上常用旋轉黏度計。在生產過程控制上常用泡法黏度計，更為簡便，但精確度略低。泡法黏度計的原理是采用標準黏度試管和測定試管中同樣大小氣泡上升速度相比，找到相對應的黏度值。
　　以上對于不飽和聚酯縮聚產物熔體黏度的敘述，原則上也適用于聚酯的苯乙烯溶液。