第十四章 流变学基础

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第三节 蠕变性质的测定方法

一点法
旋转或转动测定法
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粘度的测定

毛细管粘度计

式中为粘度，P为液体密度．t是样品流过毛 细管的时间。
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落球黏度计
旋转黏度计
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降，剪切应力消除后粘度在等温条件下缓慢地恢复到 原来状态的现象称为触变性。 其流动曲线的特性表现为剪切应力的下降曲线与上升 曲线相比向左迁移，在图上表现为环状滞后曲线。也 就是说，与同一个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。
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即所谓的触变性是施加应力使流体产生
塑性流动：不过原点；有屈服值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。 屈服值(yield value)：引起塑性液体流动的最低 切应力S0 塑性液体的流动公式：D=(S- S0)/ D为切变速度，S为切应力， S0 为屈服值， 为 塑性粘度(表观粘度)。 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。
胶体溶液、软膏剂和栓剂中。 例如：①具有触变性的助悬剂对混悬剂的稳定性十分 有利；使用混合助悬剂时应选择具有塑性和假塑性流 动的高分子化合物混合使用为佳。②乳剂具有触变性 有利于乳剂的稳定。
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一、牛顿流动

牛顿方程: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，为牛顿方程。

牛顿流体：遵循该法则的液体叫牛顿流体。
弹性变形
塑性变形
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二、剪切应力与剪切速率



剪切速度：由于各层的速度不同， 便形成速度梯度du/dy，称剪切 速度，用D表示。 剪切力：使各液层间产生相对运 动的外力 。 剪切应力：在单位液层面积（A） 上所需施加的这种力称为剪切应 力，用S表示。
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流变学在药剂学中的应用
流变学在药剂学中广泛应用，特别是在混悬剂、乳剂、
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流变曲线:以切变速率D为纵坐标，切应力S为横 坐标作图，所得曲线为流变曲线或流动曲线。
A-牛顿流体； B-塑性流体； C-假塑性流体；D-胀性流体； E-触变性流体.
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按非牛顿液体流动曲线为类型可将非牛
顿液分为塑性流动、假塑性流动、胀性
流动、触变流动。
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（一）塑性流动(plastic flow)
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塑性流体的结构变化示意图
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（二）假塑性流动(pseudoplastic flow)
假塑性流动：随着S值的增大而粘度下降的流动称 为假塑性流动。
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。
如西黄蓍胶、甲基纤维素等。
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假塑性流体的结构变化示意图
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药剂学 pharmaceutics
第十四章
流变学基础
主讲教师：杜 艳 山西医科大学药剂教研室
第十四章
流变学基础
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第一节 概述 第二节 流变性质 第三节 蠕变性质的测定方法
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第一节 概述
一、基本概念
流变学(rheology):系指研究物体在外力作用下发生变形和流动的 科学，1929年由Bengham和Crawford提出。 内应力：液体在运动中都会受到力的作用，单位面积上所用的力称 内应力。 弹性
流动时，流体的粘性下降，流动性增加；
而停止流动时，其状态恢复到原来性质
的现象。
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四、黏弹性



粘弹性： 高分子物质或分散体系，具有粘性 和弹性的双重特性，我们把这种性质称为粘弹 性。 物质被施加一定的压力而变形，并使其保持一 定应力时，应力随时间而减少，把这种现象称 为应力缓和。 对物质附加一定重量时，表现为一定的伸展性 或形变，而且随时间变化，把这种现象称为蠕 变性。
（三）胀性流动(dilatant flow)
胀性流动曲线 ：曲线经过原点，且随着剪切应力的增 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（dilatant flow）曲线 。
如滑石粉或淀粉。
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胀性流体的结构变化示意图
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三、触变流动(thixotropic flow)
触变性(thixotropy):象这种随着剪切应力增大，粘度下

S=F/A= D
D为切变速度，S为切应力，F为A面积上施加的力， 为粘度系数[单位Pa·s，1Pa·s=10P(泊)]，
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牛顿液体的特点： ①一般为低分子的纯液体或稀溶液； ②在一定温度下，牛顿液体的粘度为常数，它只是温度
的函数，随温度升高而减小。
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二、非牛顿流体
非牛顿液体(nonNewtonian fluid):不符合 牛顿定律的液体，如乳剂、混悬剂、高分 子溶液、胶体溶液等。 非牛顿流动：非牛顿液体的流动现象。