剪切流下 Cooee 沥青的非牛顿行为及分子结构：一项非平衡分子动力学研究

采用非平衡分子动力学模拟，研究了非牛顿状态下模型沥青（Cooee 沥青）在剪切下的流变行为与分子结构。在不同剪切速率与不同温度下计算了沥青混合物的剪切黏度、法向应力差与压力。结果表明该模型沥青在所有温度下均为剪切变稀流体。此外，Cooee 模型能够复现实验结果，显示沥青中由扁平芳香分子堆叠形成的纳米聚集体。这些纳米聚集体浸没在饱和烃分子溶剂中。在固定温度下，剪切变稀行为既与溶剂分子分子间及分子内的取向排列有关，也与高剪切速率下纳米聚集体平均尺寸的减小有关。不同剪切速率下黏度随温度的变化同样与纳米聚集体的尺寸及相对组成有关。由纳米聚集体引起的整个样品的轻微各向异性被考虑并量化。最后，讨论了沥青混合物在胶体悬浮液、聚合物溶液及缔合聚合物网络等广泛复杂系统文献中的位置。