Thermodynamics and dynamics of flowing polymer solutions and blends

Resum

Passem revista a les idees bàsiques i els principals resultats dels nostres estudis sobre els efectes induïts per gradients de velocitat en dissolucions i mescles de polímers, en què es combinen les descripcions hidrodinàmica i termodinàmica. La contribució del flux hidrodinàmic a l'energia lliure de la dissolució és descrita en el marc de la termodinàmica irreversible estesa, que estableix una relació entre les equacions constitutives viscoelàstiques i una entropia de noequilibri que depèn del tensor de pressions viscoses. Per diferenciació d'aquesta, s'obté l'equació d'estat per al potencial químic de no-equilibri, el qual, en presència de gradients de velocitat, acobla el flux de difusió amb la pressió viscosa. En certes condicions, aquesta influència fa que un sistema que en repòs seria unifàsic esdevingui inestable i es descompongui en dues fases, tot provocant, així, un desplaçament de la línia espinodal en el diagrama de fases. L'anàlisi teòrica està basada en l'estabilitat de les equacions de balanç de massa i de quantitat de moviment, de les equacions constitutives per al flux de difusió i el tensor de pressions viscoses, i de l'equació d'estat per al potencial químic de no-equilibri. Les prediccions concorden qualitativament amb les observacions experimentals conegudes. Presentem resultats per a dissolucions polimèriques diluïdes i concentrades i per a mescles de polímers.