Comparison of network theory predictions with stress/time data in shear and elongation for a low-density polyethylene melt

Summary

Experimental data are presented which show the variation with time of the shear stress and primary normal stress difference during shear flow with a stepfunction shear rate; the material (“Melt I” at 150 °C) is a low-density polyethylene melt for which stress-growth and elastic recovery data in elongational flow experiments have been previously reported. A method of comparing the data with the predictions of the rubberlike-liquid constitutive equations is given, based on the use of a specially-chosen rate-of-strain invariantI _IV, defined in [4.1]. From this comparison, it is shown that the disagreement between theory and experiment is about the same for shear flow and for elongational flow, and that the extent of disagreement does not exceed 10% for short-duration flows such thatI _IV t ⩽ 3.

Zusammenfassung

Es werden Meßergebnisse über die zeitliche Änderung der Schubspannung und der ersten Normalspannungsdifferenz bei Scherfließen einer LDPE-Schmelze („Schmelze I“ bei 150 °C) vorgelegt. Der zeitliche Spannungsverlauf bei und die elastische Erholung nach Dehnfließen sind für dieses Material bereits früher mitgeteilt worden. Hier wird das Verhalten der Schmelze bei Scherung und bei Dehnung mit den Voraussagen der „rubberlike liquid“-Zustandsgleichung verglichen, wobei eine speziell gewählte InvarianteI _IV der Deformationsgeschwindigkeit verwendet wird (definiert in [4.1]). Der Vergleich zeigt Abweichungen von Theorie und Experiment, die für Scher- und Dehnfließen etwa gleich groß sind. Die Abweichungen liegen unter 10%, wenn für das Produkt ausI _IV und der Deformationszeitt der WertI _IV t = 3 nicht überschritten wird.