Reologia dei polimeri
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Principi di reologia per materiali polimerici.
La reologia viene definita come la scienza del moto e della deformazione poiché vengono studiate le proprietà chimico-fisiche dei materiali che presentano comportamento viscoso ed elastico. Tali proprietà sono intrinseche del polimero stesso e legano lo sforzo e deformazione applicati alla velocità di deformazione che si instaura durante l'applicazione di sollecitazioni meccaniche esterne. Per questo motivo, ci preoccupiamo di poter dare un senso matematico al comportamento del polimero sottoposto a gradienti di sforzo. Per un fluido puramente viscoso, detto praticamente Fluido Newtoniano, la costante che lega lo sforzo τ alla velocità di deformazione γ, una volta definite P e T, è la viscosità η, la quale rappresenta la resistenza che il sistema oppone a sollecitazione provenienti dall'esterno.
τ = ηγ
Dato che i polimeri sono materiali di natura complessa, è banale parlare di proporzionalità lineare dello sforzo con la deformazione, quindi distinguiamo 2 casi generali:
1)η dipende dalla velocità di deformazione, oltre che da P e T;
2)I fusi polimerici, oltre ad η, hanno caratterisiche elastiche;
Analizziamo il punto 1.
Consideriamo un esempio di trasporto di quantità di moto dove due lastre piane, di spessore infinitesimo e lunghezza infinita, delimitano un fluido di viscosità η e densità ρ. Al tempo t<0 le lastre sono ferme in modo da non delineare profili di velocità; al tempo t=0 manteniamo la lastra inferiore ferma mentre quella superiore la facciamo scorrere con una certa v: in questo modo a tempi t>0 il profilo di velocità trovato è di tipo lineare.
