熱致型液晶高分子之黏度曲線擬合 (Fitting the Viscosity Curve of Thermotropic Liquid Crystalline Polymers)

當溫度高於結晶-向列熔體轉移溫度 (crystalline-to-nematic melt transition temperature) 時，熱致型液晶高分子 (thermotropic liquid crystalline polymers, TLCP) 的黏度將隨溫度產生有趣且複雜的變化 (見 Fig. 1；黏度先下降再上升，最後再下降)。

Figure 1

Figure 6 為 TLCP 材料 (1769) 的黏度實驗數據 [Fan et al. (2003)]，左圖為不同溫度下的複數黏度 (dynamic viscosity)，右圖為同樣的數據但改以溫度為橫軸重新繪圖。對於黏度的溫度與剪切速率相性性，我們可以利用下方的簡單模型擬合黏度數據

(1)

Equation 1 除了能夠掌握剪切速率造成的剪切致稀的行為，也能捕捉溫度的效應 (活化能隨溫度改變的概念) ，溫度的增加可使 TLCP 由向列態 (nematic state) 過渡至均向態 (isotropic state)，造成所謂的雙相共存效應 (biphasic effect)。Figure 11 是使用 Eq. 1 擬合 Fig. 6 實驗數據的結果，比較 Figs. 6、11 得知，雖然 Eq. 1 無法掌握高溫區急據上升的黏度，但已可半定量掌握整體黏度變化 (semiquantitatively)。 

Material 1769 的實驗數據

Material 1769 的擬合數據

Material 1769 的擬合參數和結果再現

Reference: Y Fan, S Dai, RI Tanner, "Rheological properties of some thermotropic liquid crystalline polymers," Korea-Aust. Rheol. J. 15, 109 (2003).