几种粘度的定义与区别
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特性粘度(dL/g):
定义为当高分子溶液浓度趋于零时的比浓粘度。即表示单个分子对溶液粘度的贡献,是反映高分子特性的粘度,其值不随浓度而变。常以[η]表示。由于特性粘度与高分子的相对分子质量存在着定量的关系,所以常用[η]的数值来求取相对分子质量,或作为分子量的量度。
定义:高聚物溶液的浓度较稀时,其相对粘度的对数值与高聚物溶液质量浓度的比值,即为该高聚物的特性粘度。特性粘度的定义是当高聚物溶液浓度趋于零时的“比浓粘度”(ηsp/c)或比浓对数相对粘度(lnηr/c ),即:limc→0 ηsp/c=lnηr/c=[η]
特性粘度的量值取决于高聚物的相对分子质量和结构、溶液的温度和溶剂的特性,当温度和溶剂一定时,对于同种高聚物而言,其特性粘数就仅与其相对分子质量有关。因此,如果能建立相对分子质量与特性粘数之间的定量关系,就可以通过特性粘数的测定得到高聚物的相对分子质量。
当溶剂和温度一定时,分子结构相同的高聚物,其相对分子质量与特性粘数之间的关系可以用Mark-Houwinkxw 方程来确定,即:[η]=kM a
测定仪器:乌氏粘度计、毛细管粘度计
粘度的度量方法分为绝对粘度和相对粘度两大类。
绝对粘度分为动力粘度和运动粘度两种;相对粘度有恩氏粘度、赛氏粘度和雷氏粘度等几种表示方法。
1、动力粘度Pa•S(帕•秒)
定义:面积各为1m2并相距1m的两层流体,以1m/s的速度作相对运动时所产生的内摩擦力。单位:N•s/㎡(牛顿秒每米方)既Pa•S(帕•秒)。度量流体粘性大小的物理量,记为μ。
粘度数值上等于单位速度梯度下流体所受的剪应力。速度梯度也表示流体运动中的角变形率,故粘度也表示剪应力与角变形率之间比值关系。按国际单位制,粘度的单位为Pa•S(帕•秒)。有时也用泊或厘泊(1泊=10-1帕·秒,1厘泊=10-2泊)。粘度是流体的一种属性,不同流体的粘度数值不同。同种流体的粘度显著地与温度有关,而与压强几乎无关。气体的粘度随温度升高而增大,液体则减小。粘度可通过实验求得,也可用粘度计测量。
对于牛顿流体,剪切应力与剪切速率之比为常数,称为牛顿粘度,对于非牛顿流体,剪切应力与剪切速率之比随剪切应力而变化,所得的粘度称在相应剪切应力下的“表观粘度”,塑料属于后一种情况。
测定仪器:旋转流变仪、毛细管流变仪
2、运动粘度m2/s
在流体力学的许多公式中,粘度常与密度ρ以μ/ρ的组合形式出现,故定义v=μ/ρ,由于v 的单位m2/s中只有运动学单位,故称运动粘度。
3、恩氏粘度
我国的国家标准为石油产品恩氏粘度测定法GB/T266-88。这是一种过去常用的相对粘度,其定义是在规定温度下,200ml液体流经恩氏粘度计所需时间(s),与同体积的蒸馏水在20℃事流经恩氏粘度计所需时间(s)之比称为恩氏粘度。
4、雷氏粘度
此粘度主要在英国和日本沿用。其定义是以50ml试油在规定温度60℃或98.9℃下流过雷氏粘度计所需时间,单位为秒。
5、赛氏通用粘度
美国多习惯用这种粘度单位,其定义是在某规定温度下从赛氏粘度计流出60ml液体所需时间,单位为秒。美国标准方法为ASTM D88