流体的性质

胀性液体的流动公式： D= Sn /a n<1，为胀性流体； 当n接近1时，流动接近牛顿流动。
（d）胀性流动
胀性流动的特点：没屈伏值；过原点；切 应速度很小时，液体流动速度较大，当切应 速度逐渐增加时，液体流动速度逐渐减小， 液体对流动的阻力增加，表观粘度增加，流 动曲线向上弯曲。
在制剂中表现为胀性流动的剂型为含有大 量固体微粒的高浓度混悬剂如50%淀粉混悬 剂、糊剂等。
非牛顿流体的剪切速度D和剪切应力S的变化规律，经 作图后可得四种曲线的类型：塑性流动、假塑性流动、胀 形流动、触变流动。
对于非牛顿流体可以用旋转粘度计进行测定。
（一）塑性流动(plastic flow) 塑性流动的流动曲线：曲线不经过原点，在横轴S轴上 的某处有交点，得屈伏值（yield value）或降伏值。 当切变应力增加至屈伏值时，液体开始流动，切变速度 D和切变应力S呈直线关系。液体的这种性质称为塑性流动 。引起液体流动的最低剪切应力为屈伏值S0：
➢ 当对普鲁卡因、青霉素注射液或某种软膏剂进行搅拌时 ，由于其粘度下降，故流体易于流动。但是，放置一段时 间以后，又恢复原来的粘性。象这种随着切变应力的下降 ，其粘度下降的物质，即在等温条件下缓慢地恢复到原来 状态的现象称为触变性（thixlotropy）。
（e）触变流动
产生触变的原因：对流体施加切应力后，破坏了 液体内部的网状结构，当切应力减小时，液体又 重新恢复原有结构，恢复过程所需时间较长，因 而上行线和下行线就不重合。
A-牛顿流体； B-Fra Baidu bibliotek性流体； C-假塑性流体；D-胀性流体； E-触变性流体
➢ 触变性的测定可以通过计算滞后环状曲线所包围的 面积，推测由触变流动而产生的结构的破坏和恢复原 来状态的程度。通过这种方法可以控制制剂的特性和 产品的质量。
（二）影响触变性的因素
体系的触变性与质点的不均匀性和定向性有关，针 形或片状质点比球状质点易于表现出触变性。此外有：
1.pH 2.温度 3.聚合物浓度 4.聚合物的联合应用 5.聚合物结构的修饰 6.离子的加入 7.其他辅料的添加
粘度随时间的变化
产生触变的原因：对流体施加切应力后，破坏了 液体内部的网状结构，当切应力减小时，液体又 重新恢复原有结构，恢复过程所需时间较长，因 而上行线和下行线就不重合。
塑性流体、假塑性流体、胀性流体中多数具有触 变性，它们分别称为触变性塑性液体、触变性假 塑性液体、触变性胀性液体。
三、触变性
➢在制剂中表现为假塑性流动的剂型有某些亲水性高分子溶 液及微粒分散体系处于絮凝状态的液体。
假塑性流体的结构变化示意图
（三）胀性流动（dilatant flow）
胀性流动曲线曲线经过原点，且随着切变应力的增大其粘 性也随之增大，表现为向上突起的曲线称为胀性流动曲线（ dilatant flow curve）。
下表中表示制剂研究中常用的各种液体在20℃条件 下的粘度。
根据公式得知牛顿液体的切变速度D与切变应力S 之间如下图所示，呈直线关系且直线经过原点。
(a)牛顿流动
二．非牛顿流动
实际上大多数液体不符合牛顿粘度定律，如高分子溶液 、胶体溶液、乳剂、混悬剂、软膏以及固-液的不均匀体 系的流动。把这种不遵循牛顿粘度定律的物质称为非牛顿 流体，这种物质的流动现象称为非牛顿流动。
流体的基本性质
一．牛顿流动
牛顿粘度定律：纯液体和多数低分子溶液在层流条件下
的剪切应力（S）与剪切速度（D）成正比。遵循该法则的
液体为牛顿流体。
S F D 或 D 1 S
A

η——粘度或粘度系数，是表示流体粘性的物理常数。 单位为泊，1P= 0.1N·S ·m-2，SI单位中粘度用Pa·S 或 Kg/(m·s)表示。粘度系数除以密度ρ得的值ν（ν =η/ρ）为动力粘度（SI单位为㎡/S）。
塑性流体的结构变化示意图
（二）假塑性流动（pseudoplastic flow） ➢ 随着S值的增大粘度下降的流动现象称为假塑性流动。
D
1
a

S
n
(n

1)
（c）假塑性流动
➢式中，ηa ——表观粘度（apparent viscosity）。 ➢ 假塑性流动的特点：没屈伏值；过原点；切应速度增大， 形成向下弯的上升曲线，粘度下降，液体变稀。
D
S
S0

(b)塑性流动
η——塑性粘度（plastic viscosity）；S0——屈伏值、致流值或降伏 值，单位为dyne·㎝-2。
• 塑性流动的特点：不过原点；有屈伏值S0； 当切应力S< S0时，形成向上弯曲的曲线； 当切应力S> S0时，切变速度D和切应力呈 直线关系。
• 在制剂中表现为塑性流动的剂型有浓度较 高的乳剂和混悬剂。
• 触变流动的特点：等温的溶胶和凝胶的可逆转换。
• 塑性流体、假塑性流体、胀性流体中多数具有触 变性，它们分别称为触变性塑性液体、触变性假 塑性液体、触变性胀性液体。
➢ 其流动曲线的特性表现为剪切应力的下降曲线，并 与上升曲线相比向左迁移。在图上表现为环状滞后曲 线。也就是说，用同一个S值进行比较，曲线下降时粘 度低，上升时被破坏的结构并不因为应力的减少而立 即恢复原状，而是存在一种时间差。即所谓的触变性 是施加应力使其流体产生流动时，流体的流动性暂时 性增加。
胀性流体的结构变化示意图
三、 触变性 (thixotropy)
触变性即通过接触而变化.随切变应力增加黏度 下降,,切应力消除后黏度在等温条件下缓慢地 恢复原来状态的现象-触变性
触变流型的滞后圈 假塑性材料的触变-流变图 胀性物质的触变流变图
三、触变流动(thixotropic flow)
➢ 当对普鲁卡因、青霉素注射液或某种软膏剂进行搅拌时 ，由于其粘度下降，故流体易于流动。但是，放置一段时 间以后，又恢复原来的粘性。象这种随着切变应力的下降 ，其粘度下降的物质，即在等温条件下缓慢地恢复到原来 状态的现象称为触变性（thixlotropy）。