聚合物流变学讲义（Polymer Rheology）
李润明
1 导言
1.1 流变学的定义
术语“流变学”（英文为 RHEOLOGY）是由美国物理学家宾汉（E. C. Bingham）于 1929
年创造出来的，其定义为“流变学是研究物质形变和流动的科学”。尽管流变学一词作为一门
学科出现，只有半个世纪的历史，但流变学思想的起源却可追溯到 17世纪的 Newton（牛顿
流体）和 Hooke（胡克定律）。经过众多科学家和学者的不懈努力，时至今日，流变学已发
展成为一门与物理、化学、生物、材料、工程以及食品等多学科交叉的重要学科。
1.2 流变学的研究对象和内容
狭义流变学研究的对象主要是非牛顿流体，即复杂流体（USA）或称软物质（Euro）。
研究的内容是复杂流体的形变和流动。
1.3 流变学的分类
从研究方法上流变学可分为两种。
一种是将材料当作连续介质处理，用连续介质力学的数学方法进行研究，称为连续介质
流变学。由于这种研究方法不考虑物质内部结构，因此又称为宏观流变学或唯象流变学。
另一种是从物质结构的观点出发，研究材料流变性与物质结构（包括化学结构、物理结
构和形态结构）的关系，称为结构流变学，还可称为分子流变学或微观流变学。
按研究对象又可分为聚合物流变学、食品流变学、化妆品流变学、血液流变学、石油流
变学、矿山流变学等。
1.4 聚合物流变学
研究对象：聚合物溶液、聚合物熔体和聚合物基复合体系。
流变学是聚合物加工成型的基础，流变学测试是聚合物表征的一种重要手段。
1.5 本课程的主要内容
流变学的数学基础（张量分析初步）；
唯象流变学的理论基础（连续介质力学引论） ；
流变测量学（流变学参数、流变仪、测试模式和数据处理） ；
本构方程（描述应力与应变关系的经验方程和力学模型）；
聚合物共混体系的流变学（相容、部分相容和不相容共混体系的粘弹性）；
聚合物复合体系的流变学；
流变学在聚合物研究中的应用（分子量、接枝率、相容性、相图、相形态、相反转、相分离动力学）
聚合物结构流变模型（Rouse Model、Doi-Edwards Model、Reptation Model）
1.6 几个重要期刊
Journal of Rheology
http://scitation.aip.org/journals/doc/JORHD2-home/
Rheologica Acta
http://www.springerlink.com/openurl.asp?genre=journal&issn=0035-4511
Applied Rheology
http://www.ar.ethz.ch/
Korea-Australia Rheology Journal
http://www.rheology.or.kr/karj/karj.htm
Macromolecules
http://pubs.acs.org/journals/mamobx/index.html
Polymer
http://www.sciencedirect.com/science/journal/00323861
1.7 参考书目
John D. Ferry, Viscoelastic Properties of Polymers (3rd), John Wiley & Sons Inc. 1980
Leszek A. Utracki, Polymer alloys and Blends: Thermodynamics and Rheology, Hanser Pub.,
1989
Leszek A. Utracki, Polymer Blends Handbook (Vol. 1, Chap. 7), Kluwer Academic Pub.,
2002
江体乾，化工流变学，华东理工大学出版社，2004
周持兴，聚合物流变学实验与应用，上海交通大学出版社，2003
许元泽，高分子结构流变学，四川教育出版社，1988
江体乾，工业流变学，化学工业出版社，1995
周持兴，聚合物加工理论，科学出版社，2004
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