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3.1 基于PTV的非線性響應(yīng)唯象學(xué)

    迄今為止，基于運(yùn)用有效的粒子跟蹤測(cè)速(PTV)方法, 我們實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了各式各樣的關(guān)于纏結(jié)聚合物的非線性流變學(xué)響應(yīng)的的新現(xiàn)象。很明顯，PTV 監(jiān)測(cè)為洞察纏結(jié)流體在大變形下的物理特性提供了全新的方法。其他實(shí)驗(yàn)室也開始意識(shí)到PTV方法的價(jià)值并開始相關(guān)實(shí)驗(yàn)，今后PTV 將成為一種可以補(bǔ)充傳統(tǒng)流變表征的標(biāo)準(zhǔn)工具。我們還面臨許多挑戰(zhàn)，尤其是用PTV 監(jiān)測(cè)熔體的大變形。需要繼續(xù)探求在快速的大變形下，纏結(jié)熔體如何屈服，是否會(huì)出現(xiàn)不均勻流動(dòng)。唯象性的根基還需其他實(shí)驗(yàn)室來進(jìn)一步驗(yàn)證，最終為理論的發(fā)展提供確鑿的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。依照這個(gè)新的唯象性理論，高度纏結(jié)的聚合物流體終將遭受破裂，即內(nèi)聚破損，這與一般固態(tài)的斷裂很相近。因此可以預(yù)想未來發(fā)展將受益于研究固體斷裂的理論和實(shí)驗(yàn)。

3.2 新實(shí)驗(yàn)方法

    按照PTV 監(jiān)測(cè)，新現(xiàn)象會(huì)引發(fā)新的實(shí)驗(yàn)工具，以致屈服時(shí)以及屈服后的纏結(jié)狀態(tài)會(huì)得到更好的表征。能否發(fā)明一種能夠明確描述纏結(jié)鏈的拓?fù)潢P(guān)系的方式? 目前，還沒有能觀察單鏈平衡構(gòu)象的有效方法(除DNA分子)，更不用說追蹤多條鏈了。而拓?fù)潢P(guān)系必然要涉及到眾多鏈狀態(tài), 所以這種實(shí)驗(yàn)可謂真正的挑戰(zhàn)。

3.3 流變學(xué)測(cè)試儀器

    近期結(jié)果表明要探測(cè)高度纏結(jié)的聚合物流體非線性黏彈性，目前僅靠市面上的流變學(xué)儀器是不夠的。實(shí)質(zhì)上，市面上的流變儀是旋轉(zhuǎn)式設(shè)計(jì)。這種流變儀不能經(jīng)受纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)在形變過程中產(chǎn)生的較高法向力，新月形物體的邊緣破裂有其固有的實(shí)驗(yàn)困難，使連續(xù)剪切實(shí)驗(yàn)變得不可靠。預(yù)計(jì)，為迎合科研需要，在不遠(yuǎn)的未來將會(huì)出現(xiàn)新流變裝置，用來流變測(cè)量及PTV 監(jiān)測(cè)連續(xù)剪切中的聚合物熔體。

3.4 拉伸形變

    纏結(jié)聚合物熔體的拉伸流變學(xué)領(lǐng)域有很多機(jī)會(huì)。聚合物在高速拉伸率下單軸拉伸形變時(shí)通常發(fā)生細(xì)頸現(xiàn)象。于是，我們斷定由于非均勻拉伸細(xì)頸伴隨著內(nèi)聚屈服，單軸拉伸穩(wěn)態(tài)流動(dòng)是很難實(shí)現(xiàn)的。這一定論被廣泛接受尚需要一段時(shí)間。我們也認(rèn)為，在初始階段的快速拉伸并不是流動(dòng)。所謂應(yīng)變硬化，即“瞬時(shí)拉伸黏度( ηe(t)=σ/ε)高于線性區(qū)的穩(wěn)態(tài)粘滯系數(shù)”，源于橫截面面積的減小。此時(shí)纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)尚未屈服。先前對(duì)于應(yīng)變硬化現(xiàn)象的理解早晚需要更正。關(guān)于纏結(jié)熔體在拉伸模式下屈服的圖像將有助于我們從不同角度重新定義熔體強(qiáng)度這一概念。進(jìn)一步深入研究拉伸流變學(xué)將促進(jìn)我們對(duì)纖維紡絲的理解，及薄膜吹塑等的加工過程。

3.5 分子鏈結(jié)構(gòu)(如長(zhǎng)鏈支化)

    誠(chéng)然，線性纏結(jié)聚合物流體在大變形下的發(fā)生屈服這一概念已經(jīng)為我們理解大變形中的物理特性提供了依據(jù)。關(guān)于線性分子鏈纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)聚力的概念性描述表明長(zhǎng)鏈支化(LCB)會(huì)增強(qiáng)內(nèi)聚力。目前，很少有實(shí)驗(yàn)信息證明這一斷言。于是，LCB 是否會(huì)拖延剪切或拉伸中的屈服，是今后研究的重要課題。市面上最常見的含LCB的聚合物低密度聚乙烯(LDPE)。遭受剪切應(yīng)變的LDPE 是否也能邊界滑移尚不得而知。LCB 能否或怎樣推遲彈性屈服有待進(jìn)一步闡明。含有一定量LCB 的聚合物可做為模型體系來研究分子鏈結(jié)構(gòu)在非線性流變過程(簡(jiǎn)單剪切或單軸拉伸)中的作用。