聚酯的黏度

　　不饱和聚酯熔体的黏度是生产过程控制中的一个重要性能。以下就聚酯黏度的特点作简要讨论。

　　不饱和聚酯熔体属于非牛顿

　　流体的流动有层流和湍流。在流速不大时，黏性流体的流动为层流；流速很大或遇障碍时，会形成漩涡，即为湍流。
　　层流可视为呈薄层流动的流体，各层之间有速度梯度，为维持这一梯度就需加一定剪切力。流体内部反抗这种流动的内摩擦力即为黏度。
　　设两平行层间距为dy，速度差为dv，速度梯度即dv／dy。单位面积上受剪切力为fx。
　　牛顿流体即为单位面积上剪切力fx与速度梯度dv／dy成正比的流体。即：

　　从应力应变角度采看，dv／dy  即切变速率dv／dt，fx即剪切应力 。于是有牛顿流体的一般形式：

　　以与dv／dt作图得流体的流动曲线。牛顿流体曲线为一条直线，通过原点。切线斜率η为常数，即流体的剪切黏度。
　　黏度计往往是利用物体穿过流体在不同速度梯度下产生的单位面积上的切力大小来测定流体黏度的，测定的黏度值直接显示在黏度计上，单位为帕[斯卡]・秒。例如旋转式黏度计，可用不同的转速、不同的剪切元件进行测定。在牛顿流体中，改变转速而得的帕・秒读数可进行换算而得惟一的剪切黏度值。
　　不饱和聚酯熔体和大多数高聚物一样，是非牛顿流体，其剪切黏度曲线不是一条直线，剪切黏度在不同剪切力作用下发生变化。在使用旋转式黏度计测定时，其高速与低速测得读数不能通过换算而得常数剪切黏度。因而，为测定不饱和聚酯的黏度，可规定一种粘度仪（国际上常用Brookfield黏度剂），分别以不同转速、不同转子下的帕斯卡・秒数表示聚酯在特定流动状态下的黏度。
　　卷曲型高聚物的流动曲线见图4-10。从图4-10可见其黏度的一般特点。

　　①在与dv／dt很小时，即黏度计低速旋转时，聚酯分子链互相缠结的构象不改变，流动对其分子间结构没有影响，因而具有较稳定的剪切黏度，类似牛顿流体。
　　②随着和dv／dt的增大，即黏度计转速增高时，聚酯分子链互相缠结的构象发生改变，离开原有构象逐渐沿流向取向，于是聚合物发生解缠过程，使分子链之间的相对移动更为容易，因而黏度变化速率降低。
　　③与dv／dt出增大到一定程度时，即黏度计高速旋转时，大分子链取向程度已不随、dv／dt而变化，黏度值又表现为常数。

　　影响黏度的因素

　　影响不饱和聚酯黏度的因素主要有以下几方面。
　　(1)剪切应力和切变速率的影响  如前所述，不同切变速率下，可测得不同黏度值，切变速率高时测得的黏度值(帕・秒)比切变速率低时测得的黏度值可下降2～3个数量级。
　　(2)分子量对黏度的影响   分子量对黏性流动影响很大，分子量大时，流动性差，黏度高。而且分子量的增大能引起表观黏度的急剧增大。黏度与聚酯的重均分子量有直接关系。
　　(3)分子量分布对黏度的影响  在相同平均分子量的聚合物中，分子量分布宽、分散性大的聚合物在较低切变速率下即出现非牛顿流体的流动；分子量分布窄、分散性小时，出现非牛顿流体流动的切变速率要高得多。
　　(4)温度对黏度的影响  一般温度上升，熔体的黏度下降，温度越高，大分子各种形变活动加剧，表观黏度降低。
　　测定聚酯黏度的方法除前述旋转黏度计外，还可用毛细管黏度计和泡法黏度计等。在产品质量控制上常用旋转黏度计。在生产过程控制上常用泡法黏度计，更为简便，但精确度略低。泡法黏度计的原理是采用标准黏度试管和测定试管中同样大小气泡上升速度相比，找到相对应的黏度值。
　　以上对于不饱和聚酯缩聚产物熔体黏度的叙述，原则上也适用于聚酯的苯乙烯溶液。