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聚合物溶液细颈过程中的黏弹性区转变

软凝聚态物质 2025-03-18 v1

摘要

本研究考察稀聚合物溶液液滴掐断过程中牛顿区与黏弹性区之间的转变,并讨论其与线团–拉伸转变的联系。液滴自喷嘴脱离伴随液颈形成,导致局部应力在极小区域内发散。若液体为聚合物溶液,此递增应力逐步解缠聚合物链,直至黏度上升使细颈急剧减慢。这一黏弹性行为的阈值对应于宏观应变率 ε˙c\dot{\varepsilon}_{\rm c}。本研究中,我们刻画了 ε˙c\dot{\varepsilon}_{\rm c} 随聚合物浓度与摩尔质量、溶剂黏度及喷嘴尺寸(即液滴重量)的变化,并给出这些变化的经验标度律。我们还分析了转变处的细颈动力学,表明其遵循由时间尺度 ε˙c1{\dot{\varepsilon}_{\rm c}}^{-1} 控制的自相似动力学。该特征时间不同于且总短于聚合物的弛豫时间。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.06518,
  title  = {Transition to the viscoelastic regime in the thinning of polymer solutions},
  author = {Sreeram Rajesh and Virgile Thiévenaz and Alban Sauret},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.06518},
  year   = {2025}
}