问题：关于非牛顿指数
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时间：2007-01-17 03:00:59 编辑加入/取消收藏订制/取消短消息举报该贴

非牛顿指数会不会出现小于0的情况？

回复人：化学王子,★ (浩淼人生化学路，前途茫茫超自然！！) 时间：2007-01-17 22:08:25 编辑

1楼

反式1，4聚异戊二烯（TPI）的化学组成与NR相同，但由于其分子链中的双链结构为反式构型，分子链具有良好的柔顺性，因此在温度低于60℃时即迅速结晶，是一种具有高硬度和拉伸强度的结晶型聚合物。TPI硫化胶联密度达到临界值后，因室温结晶受阻而成为柔软的弹性体，但其分子链仍具有良好的有序性，故具有动态生热和滚动阻力低以及动态疲劳性能和耐磨性能良好等优点，是一种新型高性能轮胎用合成橡胶材料。
本文简要介绍TPI的生产技术概况、性能及其在轮胎中的应用情况。
1 生产技术概况
自1955年Ziegler-Natta催化剂发明后不久就出现了合成TPI的专利和报道。20世纪60年代，加拿大宝兰山公司和英国登录普公司首先实现TPI的工业化，分别建成了年产几百吨的TPI合成装置。1974年，日本Kurary公司也建成一套产能为200t.a-1的TPI生产装置。20世纪80年代，我国吉林化学工业公司研究院也曾开展这方面的研究，进行到中试阶段。以上TPI生产方法均是采用钒或钒/钛混合体系为催化剂，在芳烃或脂肪溶剂中进行溶液聚合，合成装置与IR和BR的类似，由于其催化剂活性低，胶液粘度很高，大量溶剂需回收精制，聚合物需反复后处理以脱除催化剂残渣等，工艺流程复杂，能耗、物耗均很高，且装置规模较小，因此生产成本很高，使TPI价格超过普通橡胶10倍以上，从而限制了TPI市场的发展。目前，只有日本Kurary公司仍在生产商品名为TP-301的TPI，产品主要用于医学材料市场。

20世纪90年代，黄宝琛开发出采用二氯化镁负载钛催化异戊二烯本体沉淀聚合的新技术，直接获得了粉粒状TPI。该工艺流程简单，投资少，催化剂活性高，聚合过程无溶剂，无需后处理脱灰工序；产品反式1，4-结构质量分数可这0.98以上，质量接近或达到国外同类产品水平，可有效降低TPI生产成本，推动了TPI的生产应用。
2 性能
2．1基本性能
含双键、柔顺性好是TPI分子链的三大特征，TPI分子链的双键结构使其可采用硫黄硫化体系进行硫化，柔顺性好是其构成弹性体的基础，反式结构的有序性使其易于结晶。表1示出了TPI的基本性能。
2．2硫化特性
TPI采用传统硫黄硫化体系进行硫化，硫化过程有明显三阶段特性，即当硫黄用量低于0.8份时，TPI仍保持其热可塑性，呈塑料形态，可用于医用夹板等；当硫黄用量为1~4份时，TPI是一系列软化点为20~60℃的热塑性材料，可用作不同要求的形状记忆功能材料，如热缩管、紧固件、密封件、热控开关和包装材料等；当硫黄用量达到/超过5份时或临界平均交联点间相对分子质量小于4800时，链段受交联点约束难以结晶，成为室温下弹性体或硫化胶，这种硫化胶的最大特点是滚动阻力和生热低，耐疲劳性能好，但也会因交联密度过高而呈现类似通常过硫化胶的特性，如伸长率、抗冲击强度和弹性等降低。
2．3加工性能
TPI可与通用橡胶共混或与配合剂配合，其它橡胶和配合剂的加入会使TPI链段的运动受到限制，从而使TPI链段不易排列到晶格中形成结晶，这在很大程度上降低了TPI的结晶度。
由于TPI与NR有着相同的化学组成和双键结构，因此很容易与NR，SBR和BR等通用橡胶共混，达到共硫化。研究表明，采用负载钛本体沉淀聚合法合成的门尼粘度[ML（3+4）100℃]在30~100范围内的TPI，在加工温度不低于70℃时，有类似于NR的良好加工性能。
TPI并用胶采用开炼机混炼时，可将TPI包辊后再依次加入其它橡胶和配合剂；采用密炼机混炼时，应将TPI与其它橡胶一起投料，采用两段或三段混炼工艺，以获得良好的分散效果。TPI并用胶在密炼机混炼过程中，转子转矩会稍有增大，排胶温度会稍有提高，但仍在正常范围内，且开炼机下片正常。由于TPI的粘流活化能较大，与NR接近，其表观粘度对温度变化较敏感；TPI的非牛顿指数小于1，属假塑性流体，与通用橡胶一样表现为切力变稀。因此，在加工过程中TPI并用胶可采用较高的混炼温度或/和较高的转子转速，以提高胶料流动性，改善混炼效果。
TPI并用胶挤出顺利，挤出速度快，挤出胶片表面光洁，挺性好，尺寸稳定，但胶片停放冷却后硬度较高、粘性不足、塑性较小。

回复人：dashing,★ (油田化学/高分子合成 http://bbs.petroren.com/?fromuid=9653) 时间：2007-01-18 10:02:44 编辑

2楼

理论上应该会出现，以在钻井液中的情况为例，ψ600的数值就要小于ψ300的数值，如果流体剪切稀释性极好的话，可以出现这一情况。当然，谈论非牛顿指数的时候，我们将流体定义为幂律流体。

因此即使ψ600-ψ300出现小于0的情况，也是不冲突的，因为这指的是塑性流体。

[该帖子已被dashing在2007-1-18 10:14:46编辑过]

回复人：lycheng,▲ () 时间：2008-12-25 23:00:59 编辑	3楼
已经打分了！

得分人：化学王子 :1, dashing :2,

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