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針對粘彈性物體料的粘度測量方法

閱讀:2642        發布時間:2013-1-11

很多客戶,尤其是紡織化纖、合成熟知等行業,在測量聚合物時,常常會發現用普通的實驗室粘度計測量時會發生無聊爬桿現象,得不到很好的測量結果。

 發 生這種問題的原因只要是由于物料具有粘彈性,由于韋森堡效應所引起的,與法向應力有關,由于高分子流體在流動中形成各向異性結構而產生的。當軸在液體中旋 轉時,離軸越近的地方剪切率就越大,故法向應力越大,相應的,高分子鏈的彈性恢復力也就越大,于是使得熔體沿軸向上擠,就出現了爬桿現象。

 什么是粘彈性流體?有粘性液體和彈性固體的特性。

 粘性液體:受力,流動,產生*形變

 彈性固體:受力,變形,去除外力,形變恢復

 粘彈性流體:受力時產生形變,去除外力,形變部分恢復,受力時間越長,形變回復部分越少

 用普通粘度計來測量由于爬桿現象,得到的數據經常是大于真是的粘度值,同時這類物料實際又是假塑性剪切變系的,因此對這類物料的特性經常使測試者很困惑。

 針對這類物料,不能采用同軸圓柱體轉子,較為簡單的方法是采用R/S-CPS錐板流變儀,根據物料的粘度范圍選用CP25-1或CP50-1轉子,可以先做一 下剪切率掃描,得到基本的流變曲線,然后根據情況確定較為后的測量條件,一般建議采用低剪切率進行測量,如下圖所示,是一個聚合物在不同據和條件下的流變曲 線,從曲線可以發現,該物料是假塑性流體,同時經過實驗也發現具有觸變性,較為后確定在較低剪切率(該樣品采用8/s)的條件下進行測量,可以獲得穩定可靠 的粘度值,給產生工藝的確定提供了可靠的實驗數據。

對 于粘彈性體或凝膠累樣品(高分子聚合高,濃度高)來說,采用錐板流變儀不斷線性增加和降低樣品收到的應力和剪切率方法,可以從一定程度上限制內部結構的泰 興回復對數據造成不一致的麻煩,因此使用R/S流變儀是適合該樣品的測試,具體測量的條件:可以采用剪切率掃描進行流變曲線測試,或者選用一個比較低的剪 切率(0-20/S)進行一段時間的測量,在取平均值。

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