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針對(duì)粘彈性物體料的粘度測量方法

閱讀:2636        發(fā)布時(shí)間:2013-1-11

很多客戶,尤其是紡織化纖、合成熟知等行業(yè),在測量聚合物時(shí),常常會(huì)發(fā)現(xiàn)用普通的實(shí)驗(yàn)室粘度計(jì)測量時(shí)會(huì)發(fā)生無聊爬桿現(xiàn)象,得不到很好的測量結(jié)果。

 發(fā) 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(yīng)所引起的,與法向應(yīng)力有關(guān),由于高分子流體在流動(dòng)中形成各向異性結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的。當(dāng)軸在液體中旋 轉(zhuǎn)時(shí),離軸越近的地方剪切率就越大,故法向應(yīng)力越大,相應(yīng)的,高分子鏈的彈性恢復(fù)力也就越大,于是使得熔體沿軸向上擠,就出現(xiàn)了爬桿現(xiàn)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(dòng),產(chǎn)生*形變

 彈性固體:受力,變形,去除外力,形變恢復(fù)

 粘彈性流體:受力時(shí)產(chǎn)生形變,去除外力,形變部分恢復(fù),受力時(shí)間越長,形變回復(fù)部分越少

 用普通粘度計(jì)來測量由于爬桿現(xiàn)象,得到的數(shù)據(jù)經(jīng)常是大于真是的粘度值,同時(shí)這類物料實(shí)際又是假塑性剪切變系的,因此對(duì)這類物料的特性經(jīng)常使測試者很困惑。

 針對(duì)這類物料,不能采用同軸圓柱體轉(zhuǎn)子,較為簡單的方法是采用R/S-CPS錐板流變儀,根據(jù)物料的粘度范圍選用CP25-1或CP50-1轉(zhuǎn)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(jù)情況確定較為后的測量條件,一般建議采用低剪切率進(jìn)行測量,如下圖所示,是一個(gè)聚合物在不同據(jù)和條件下的流變曲 線,從曲線可以發(fā)現(xiàn),該物料是假塑性流體,同時(shí)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)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(jìn)行測量,可以獲得穩(wěn)定可靠 的粘度值,給產(chǎn)生工藝的確定提供了可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

對(duì) 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(yīng)力和剪切率方法,可以從一定程度上限制內(nèi)部結(jié)構(gòu)的泰 興回復(fù)對(duì)數(shù)據(jù)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(jìn)行流變曲線測試,或者選用一個(gè)比較低的剪 切率(0-20/S)進(jìn)行一段時(shí)間的測量,在取平均值。

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