流變性能測(cè)試流變測(cè)試原理簡單剪切小振幅振蕩剪切旋轉(zhuǎn)流變儀儀器結(jié)構(gòu)測(cè)量夾具旋轉(zhuǎn)流變測(cè)試模式旋轉(zhuǎn)測(cè)試振蕩測(cè)試蠕變及回復(fù)應(yīng)力松弛流變測(cè)試應(yīng)用實(shí)例分子量及其分布表征相分離表征流變性能測(cè)試專家講座第1頁聚合物材料特征流動(dòng)現(xiàn)象流變性能測(cè)試專家講座第2頁管流與剪切變稀垂直雙管中分別放置低剪切速率下黏度相同牛頓流體（比如甘油水溶液）和高分子溶液（比如聚丙烯酰胺水溶液）。起始液面相平，打開閥門使流體流出，試問哪個(gè)液面下降快？流變性能測(cè)試專家講座第3頁爬桿與Weissenberg效應(yīng)流變性能測(cè)試專家講座第4頁擠出脹大與Barus效應(yīng)流變性能測(cè)試專家講座第5頁無管虹吸流變性能測(cè)試專家講座第6頁流變學(xué)—研究物質(zhì)流動(dòng)和變形科學(xué)“萬物皆流，萬物皆變?！薄癟hemountainsflowedbeforetheLord.”流變性能測(cè)試專家講座第7頁測(cè)量流變性能儀器測(cè)量流變性能儀器有毛細(xì)管流變儀、旋轉(zhuǎn)流變儀和拉伸流變儀等。流變性能測(cè)試專家講座第8頁旋轉(zhuǎn)流變測(cè)量原理之簡單剪切簡單剪切變形—測(cè)黏流動(dòng)在兩個(gè)無限大平行板之間充滿液體，其中一板固定，另一板平行移動(dòng)，流體在曳引作用下流動(dòng)流變性能測(cè)試專家講座第9頁旋轉(zhuǎn)流變測(cè)量原理之小振幅振蕩剪切一板固定，另一板往返運(yùn)動(dòng)，兩板間流體發(fā)生振蕩剪切變形。應(yīng)變振幅實(shí)時(shí)形變流變性能測(cè)試專家講座第10頁小振幅振蕩剪切數(shù)學(xué)處理對(duì)材料施加一個(gè)正弦形變刺激其中式中0

為振幅，

為頻率假如該振幅位于材料線性黏彈區(qū)內(nèi)，那么響應(yīng)應(yīng)力也是正弦，能夠?qū)憺榱髯冃阅軠y(cè)試專家講座第11頁小振幅振蕩剪切數(shù)學(xué)處理流變性能測(cè)試專家講座第12頁動(dòng)態(tài)模量G’

為彈性模量，又稱為儲(chǔ)能模量，代表材料彈性；G”

為黏性模量，又稱為損耗模量，代表材料黏性。損耗模量對(duì)儲(chǔ)能模量比值稱為損耗因子或損耗角正切，即小振幅振蕩剪切統(tǒng)計(jì)是動(dòng)態(tài)（儲(chǔ)能、損耗）模量對(duì)溫度、頻率等改變。流變性能測(cè)試專家講座第13頁小振幅振蕩剪切各參量流變性能測(cè)試專家講座第14頁旋轉(zhuǎn)流變儀儀器結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)流變儀普通是經(jīng)過一對(duì)夾具相對(duì)運(yùn)動(dòng)來驅(qū)動(dòng)樣品變形或流動(dòng)。依據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不一樣，分為應(yīng)力控制型和應(yīng)變控制型流變性能測(cè)試專家講座第15頁TAInstruments流變儀應(yīng)力控制型—AR系列應(yīng)變控制型—ARES系列流變性能測(cè)試專家講座第16頁測(cè)試夾具（轉(zhuǎn)子）平行板錐板同心圓筒固體扭擺低黏到高黏流體低黏到高黏流體低黏流體到軟固體固體水鋼流變性能測(cè)試專家講座第17頁同軸圓筒當(dāng)內(nèi)、外筒間隙很小時(shí)，同軸圓筒間產(chǎn)生流動(dòng)能夠近似為簡單剪切流動(dòng)，所以，同軸圓筒是測(cè)量中、低黏度均勻流體黏度最正確選擇，但它不適合用于聚合物熔體、糊劑和含有大顆粒懸浮液。流變性能測(cè)試專家講座第18頁錐板錐板是黏彈性流體流變學(xué)測(cè)量中使用最多夾具，其優(yōu)點(diǎn)主要在于剪切速率沒有徑向依賴，即整個(gè)測(cè)試流場內(nèi)恒定。流變性能測(cè)試專家講座第19頁平行板平行板結(jié)構(gòu)也主要用來測(cè)量熔體流變性能。對(duì)于直徑為25mm錐板，經(jīng)常使用間隙為1-2mm；對(duì)于特殊用途如測(cè)試多相體系，可使用更大間隙，方便確保間距比分散粒子大很多。平行板夾具主要缺點(diǎn)是夾具間流場不均勻，即剪切速率沿著徑向方向線性改變。流變性能測(cè)試專家講座第20頁旋轉(zhuǎn)流變測(cè)試模式流變性能測(cè)試專家講座第21頁旋轉(zhuǎn)（流動(dòng)）測(cè)試穩(wěn)態(tài)速率掃描—流動(dòng)曲線獲取階梯式地施加不一樣剪切速率，統(tǒng)計(jì)到達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)剪切應(yīng)力和黏度。流變性能測(cè)試專家講座第22頁旋轉(zhuǎn)（流動(dòng)）測(cè)試速率斜坡（瞬態(tài)測(cè)試）—觸變性測(cè)試線性增加或降低剪切速率，統(tǒng)計(jì)瞬態(tài)應(yīng)力響應(yīng)。流變性能測(cè)試專家講座第23頁旋轉(zhuǎn)（流動(dòng)）測(cè)試階躍速率（恒定速率測(cè)試，瞬態(tài)測(cè)試）對(duì)樣品階躍地施加一個(gè)恒定剪切速率，統(tǒng)計(jì)剪切應(yīng)力隨時(shí)間改變。流變性能測(cè)試專家講座第24頁旋轉(zhuǎn)（流動(dòng)）測(cè)試溫度斜坡恒定剪切速率下線性升高或降低溫度，統(tǒng)計(jì)剪切應(yīng)力或黏度對(duì)溫度改變。流變性能測(cè)試專家講座第25頁振蕩（動(dòng)態(tài)）測(cè)試振幅掃描測(cè)試過程中固定溫度和頻率，逐步增加應(yīng)力或應(yīng)變振幅，統(tǒng)計(jì)動(dòng)態(tài)模量對(duì)振幅改變。振幅掃描主要目標(biāo)在于獲取材料線性黏彈區(qū)。流變性能測(cè)試專家講座第26頁振蕩（動(dòng)態(tài)）測(cè)試頻率掃描測(cè)試過程中固定溫度和線性黏彈區(qū)應(yīng)變或應(yīng)力振幅，逐步增加振蕩頻率，統(tǒng)計(jì)動(dòng)態(tài)模量對(duì)頻率改變。流變性能測(cè)試專家講座第27頁振蕩（動(dòng)態(tài)）測(cè)試溫度斜坡測(cè)試過程中固定頻率和線性黏彈區(qū)應(yīng)變或應(yīng)力振幅，程序控制溫度，統(tǒng)計(jì)動(dòng)態(tài)模量對(duì)溫度改變。流變性能測(cè)試專家講座第28頁振蕩（動(dòng)態(tài)）測(cè)試時(shí)間掃描測(cè)試過程中固定溫度、頻率和線性黏彈區(qū)應(yīng)變或應(yīng)力振幅，統(tǒng)計(jì)動(dòng)態(tài)模量隨時(shí)間改變。時(shí)間掃描主要用于交聯(lián)（固化）、降解等過程表征，。流變性能測(cè)試專家講座第29頁蠕變與回復(fù)蠕變與回復(fù)就是先對(duì)樣品施加一段時(shí)間一階躍應(yīng)力然后撤去，統(tǒng)計(jì)應(yīng)變（或柔量）對(duì)時(shí)間改變。流變性能測(cè)試專家講座第30頁蠕變與回復(fù)純彈性和純黏性材料蠕變行為特征流變性能測(cè)試專家講座第31頁蠕變與回復(fù)經(jīng)過蠕變與回復(fù)能夠得到零剪切黏度、平衡柔量等。流變性能測(cè)試專家講座第32頁應(yīng)力松弛應(yīng)力松弛就是對(duì)樣品施加一階躍應(yīng)變，統(tǒng)計(jì)應(yīng)力（或模量）對(duì)時(shí)間改變。流變性能測(cè)試專家講座第33頁應(yīng)力松弛純彈性和純黏性材料應(yīng)力松弛特征流變性能測(cè)試專家講座第34頁流變測(cè)試應(yīng)用流變測(cè)量在聚合物表征中可用測(cè)定流動(dòng)曲線、重均分子量、分子量分布、支鏈、玻璃化溫度、熔融/結(jié)晶溫度和相分離溫度等。流變性能測(cè)試專家講座第35頁流變測(cè)試應(yīng)用實(shí)例之流動(dòng)曲線測(cè)定黏度剪切速率依賴性流變性能測(cè)試專家講座第36頁不一樣流體流動(dòng)特征不一樣流動(dòng)特征流動(dòng)曲線流變性能測(cè)試專家講座第37頁流變測(cè)試應(yīng)用實(shí)例之重均分子量測(cè)定

不一樣分子量