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聚合物溶液的粘彈性怎么測

點擊次數(shù):821 更新時間:2024-03-28

聚合物的粘彈性(viscoelasticity)概述:聚合物濃稠溶液體系或熔體在流動過程中,不僅表現(xiàn)出液體所具備的粘流特性,且同時具備固體材料所具有的彈性性質(zhì),這就是聚合物粘彈性。這里需要講述的是,萬物皆流,萬物皆變,粘彈性不僅是聚合物的特性,其它材料也有。聚合物的粘彈性用上海保圣RH-30流變儀去測試在合適不過了。

RH-30流變儀.jpg

1.高分子粘度

首先,需要明確這里涉及高分子的濃稠體系粘度均是廣義粘度,原因很簡單聚合物具有顯著的粘彈性,無論是單一粘度或是單一彈性來描述其運動特性均是與實際不符的。

但為了簡單,很多時候都要明知不可為而為之,將牛頓粘性定律用于計算聚合物粘度,同時這個假粘度也起名稱為復(fù)粘度,顧名思義它是粘性與彈性的復(fù)合。在牛頓摩擦定律重,粘度描述了:材料的應(yīng)力與形變速率梯度之間的關(guān)系。粘度越大,同樣的流動速率梯度就會產(chǎn)生更大的摩擦力,即材料變得更加難以流動。

流變曲線小圖.jpg

2.剪切粘度、復(fù)粘度

剪切粘度是材料在保圣RH-30流變儀下測試的粘度,也就是復(fù)粘度。剪切粘度最大的特點(難點)是它不是一個定值,簡單的說材料的粘度除了和材料有關(guān)還與材料受到的剪切速率,剪切應(yīng)力,形變大小有關(guān)。隨著剪切速率的升高,材料的粘度開始變小。

剪切粘度是流變中最基礎(chǔ)的內(nèi)容,但依舊相當復(fù)雜。細心的朋友可以發(fā)現(xiàn)黑色的粘度曲線既包含三角形的散點,也包括線性的曲線。其中散點是流變儀測試過程提供的數(shù)據(jù)點,這一條粘度曲線需要相當豐厚的學(xué)術(shù)基礎(chǔ),且需要計算機計算才能得到。如此,才能完整得到材料的剪切粘度。這種描述材料粘度的方式對于實際生成顯然是不可取的,我們不能要求生產(chǎn)者或是操作員理解粘度曲線及其內(nèi)在含義。但實際現(xiàn)實又需要讓一線生產(chǎn)者有直觀的對材料粘度的感受,熔融指數(shù)這一概念便得到了普及。


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