高分子非线性流变学是发展高效、节能高分子材料及其加工技术的学科基础，可以为相关产业链的设计和调整提供理论指导。与短链高分子流体相比，缠结高分子流体(浓溶液或熔体)的应力松弛、黏度和质心扩散等都受到高分子链缠结效应的影响。因此，近半个世纪以来，缠结效应成为了高分子流变学领域研究的前沿和焦点。

  针对该体系，Doi和Edwards等基于单链平均场近似建立的“管子模型”(图1)奠定了现代高分子流体非线性流变学的基础，也标志着人类描述缠结高分子流体流变行为步入了分子流变学时代。虽然“管子模型”成功地推导出了几乎所有物理量，描述了缠结高分子流体的近平衡态性质乃至复杂的非线性流变学过程，并针对部分典型流变学现象进行了改进和完善，但是该模型并没有从第一性原理上处理高分子链-链间的缠结相互作用，也很难解释一些新的流变学现象，如约化松弛模量的重叠时间问题、宏观流动现象、单轴拉伸后结构因子的演化行为。因此，缠结高分子流体流变学理论的发展与完善仍未停止，许多新的物理本质还有待学者们更为深入地理解。

图1 管子模型将作用在测试链上的复杂多链相互作用(a)简化为一条光滑无势垒的管道对原始链的限制作用(b)

  虽然“管子模型”是高分子物理学中的基本模型，但是国内并没有专著深入讨论该模型及相关的流变学问题。对此，中国科学院长春应用化学研究所安立佳研究员课题组在《高分子学报》2018年12期的综述上，详细介绍了：

  (1) Doi-Edwards“管子模型”的基本概念、链松弛及扩散性质等物理量，及本构方程的数学推导过程；

  (2)“管子模型”修正效应(链长涨落效应、约束释放效应和对流解约束释放效应)的物理图像及重要推论，及现阶段最为完善的GLaMM理论及相关物理参数的意义；

  (3)“管子模型”所面临的挑战。

  最后，总结了“管子模型”的成功与不足之处，并对高分子非线性流变学领域的未来发展趋势，以及面临的机遇和挑战进行了简明扼要的展望。在描述快速大形变条件下缠结高分子流体的非线性流变行为时，人们不应忽略缠结点的破损和重组等问题，所以需要重新考虑“管子模型”的单链平均场假设，引入多链相互作用等，甚至需要建立分子流变学新的理论范式。值得指出的是，逐渐被边缘化的“瞬态网络模型”有可能再次成为学者们重点关注的对象。希望通过本综述，可以加深我国读者对“管子模型”的认识和理解，吸引更多的研究生和青年学者投身于缠结高分子流体流变学研究，为我国高分子流变学和高分子动力学的发展做出贡献！

  论文链接：http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304.2018.18172