针对粘弹性物体料的粘度测量方法
时间:2013-01-11 阅读:2474
很多客户,尤其是纺织化纤、合成熟知等行业,在测量聚合物时,常常会发现用普通的实验室粘度计测量时会发生无聊爬杆现象,得不到很好的测量结果。
发 生这种问题的原因只要是由于物料具有粘弹性,由于韦森堡效应所引起的,与法向应力有关,由于高分子流体在流动中形成各向异性结构而产生的。当轴在液体中旋 转时,离轴越近的地方剪切率就越大,故法向应力越大,相应的,高分子链的弹性恢复力也就越大,于是使得熔体沿轴向上挤,就出现了爬杆现象。
什么是粘弹性流体?有粘性液体和弹性固体的特性。
粘性液体:受力,流动,产生*形变
弹性固体:受力,变形,去除外力,形变恢复
粘弹性流体:受力时产生形变,去除外力,形变部分恢复,受力时间越长,形变回复部分越少
用普通粘度计来测量由于爬杆现象,得到的数据经常是大于真是的粘度值,同时这类物料实际又是假塑性剪切变系的,因此对这类物料的特性经常使测试者很困惑。
针对这类物料,不能采用同轴圆柱体转子,较为简单的方法是采用R/S-CPS锥板流变仪,根据物料的粘度范围选用CP25-1或CP50-1转子,可以先做一 下剪切率扫描,得到基本的流变曲线,然后根据情况确定较为后的测量条件,一般建议采用低剪切率进行测量,如下图所示,是一个聚合物在不同据和条件下的流变曲 线,从曲线可以发现,该物料是假塑性流体,同时经过实验也发现具有触变性,较为后确定在较低剪切率(该样品采用8/s)的条件下进行测量,可以获得稳定可靠 的粘度值,给产生工艺的确定提供了可靠的实验数据。
对 于粘弹性体或凝胶累样品(高分子聚合高,浓度高)来说,采用锥板流变仪不断线性增加和降低样品收到的应力和剪切率方法,可以从一定程度上限制内部结构的泰 兴回复对数据造成不一致的麻烦,因此使用R/S流变仪是适合该样品的测试,具体测量的条件:可以采用剪切率扫描进行流变曲线测试,或者选用一个比较低的剪 切率(0-20/S)进行一段时间的测量,在取平均值。