Для аномально вязких систем характер изменения вязкости при разных напряжениях различается (рис. 6.2). При малых напряже­ниях зависимости r=f(P) отвечают закону Ньютона, характерно­му для нормальных низкомолекулярных жидкостей. В отличие от последних коэффициент т]0 (называемый наибольшей ньютоновской вязкостью) для полимеров и дисперсных систем в этой области напряжений весьма высок (105—109 Па-с). С увеличением напря­жения сдвига происходит разрушение малопрочной пространст­венной структуры (сетки) системы и скорость течения аномально возрастает, пока при относительно больших напряжениях струк­тура не будет разрушена полностью и в процессе течения не будет успевать восстанавливаться. Поэтому при больших напряжениях система характеризуется также ньютоновским законом течения, но коэффициент цт (называемый наименьшей ньютоновской вяз­костью) намного меньше, чем у]0.

Криволинейный участок зависимости ц=ЦР), соответствующий промежуточным значениям вязкости, связан с обратимыми измене­ниями структуры системы. Такое аномальное поведение обычно характерно для систем, обладающих тиксотропными свойствами. Согласно представлениям Ребиндера [6.2], в области малых гра­
диентов скоростей и малых напряжений разрушаемые связи успе­вают тиксотропно восстанавливаться. При этом происходит мед­ленное течение практически неразрушенной структуры по ньюто­новскому закону с вязкостью т]0.

В простейших случаях изучение процессов деформации вязко - упругих систем и перехода их к установившемуся режиму течения

производится при постоянном напряжении сдвига или при посто­

янной скорости сдвига. Для описания процесса течения аномально вязких систем используются различные зависимости В инженерной практике наибольшее распространение получила формула Остваль­да — де Вила (6 1)

В случае исследования вязкого течения линейных полимеров в установившемся режиме при малых напряжениях используются формулы Айзеншитца

TOC o "1-5" h z -**-= — (1 + ?Р2) (6.7)

а* тю

и Ферри

-4?- = — (1 + о^>, (6.8)

dt У)0

где р и а — постоянные. Хотя эти соотношения по сравнению с фор­мулой (6 1) имеют более ясное физическое толкование, они не

позволяют удовлетворительно описать процесс течения аномально­вязких систем при больших напряжениях. При малых напряжени­ях согласно этим формулам течение происходит с независящей от напряжений вязкостью rjo, что характерно для полимеров с боль­шими молекулярными массами. Зависимость (6.6), описывающая закон течения аномальных систем в широком диапазоне измене­ния нагрузок приводит к соотношению

где т]о — значение коэффициента динамической вязкости при на­пряжении сдвига Р, стремящемся к нулю, а а — константа, не за­висящая от температуры и имеющая размерность, обратную на­пряжению.