流变性能测试[优质内容]
固体胶流变测试
固体胶流变测试关于固体胶流变测试介绍如下：一、黏度测试黏度是固体胶流变性的重要参数之一，反映了胶粘剂在剪切应力作用下的流动性。
黏度测试通常采用旋转黏度计进行测量，通过测量一定转速下转子受到的阻力矩来计算黏度值。
二、屈服点测试屈服点是指固体胶在受到应力作用时开始发生形变的应力值。
通过测量屈服点，可以了解胶粘剂在受到应力作用时的行为，以及其在使用过程中的耐久性和可靠性。
测试方法可以采用拉伸试验或压缩试验，通过观察应力应变曲线来找到屈服点。
三、触变性测试触变性是指固体胶在剪切力的作用下，其粘度随时间的变化而变化的特性。
触变性测试可以采用旋转黏度计或振荡流变仪进行测量，通过观察胶粘剂在不同时间下的黏度变化来评价其触变性。
四、温度敏感性测试温度敏感性是指固体胶粘剂在不同温度下的流变性能变化情况。
通过温度敏感性测试，可以了解胶粘剂在不同温度下的使用性能和适用范围。
测试方法可以采用温度扫描或恒温测量，观察胶粘剂在不同温度下的黏度变化。
五、老化稳定性测试老化稳定性是指固体胶粘剂在长时间使用或存储过程中，其流变性能的变化情况。
通过老化稳定性测试，可以了解胶粘剂在使用过程中的耐久性和可靠性。
测试方法可以采用老化试验，将胶粘剂置于不同条件下的老化环境中进行测试，观察其流变性能的变化。
六、表面张力测试表面张力是固体胶表面的一种物理特性，反映了胶粘剂表面的湿润能力和润湿性能。
表面张力测试可以采用表面张力仪进行测量，通过观察胶粘剂表面在不同液体中的接触角来计算表面张力值。
七、弹性恢复测试弹性恢复是指固体胶在去除外力后，其形变的恢复能力。
弹性恢复测试可以采用拉伸试验或压缩试验进行测量，通过观察胶粘剂在去除外力后的形变恢复情况来评价其弹性恢复性能。
八、极限应变测试极限应变是指固体胶在受到外力作用时所能承受的最大形变量。
极限应变测试可以采用拉伸试验或压缩试验进行测量，通过观察胶粘剂在外力作用下的形变情况来找到其极限应变值。
流变性能测试
测试过程中固定温度和线性黏弹区的应变或应 力的振幅，逐步增加振荡频率，记录动态模量 对频率的变化。
Strain or Stress
Time
振荡（动态）测试
温度斜坡
测试过程中固定频率和线性黏弹区的应变或应 力的振幅，程序控制温度，记录动态模量对温 度的变化。
Strain or Stress
Time
Temperature
振荡（动态）测试
时间扫描
测试过程中固定温度、频率和线性黏弹区的应 变或应力的振幅，记录动态模量随时间的变化。 时间扫描主要用于交联（固化）、降解等过程 的表征，。
Strain
Time
蠕变与回复
蠕变与回复就是先对样品施加一段时间的 一阶跃应力然后撤去，记录应变（或柔量） 对时间的变化。
简单剪切变形—测黏流动
在两个无限大的平行板之间充满液体，其中一 板固定，另一板平行移动，流体在曳引作用下 流动
/
旋转流变测量原理之小振幅振荡剪切
一板固定，另一板来回运动，两板间的流 体发生振荡剪切变形。
实时形变
t 0 sin(t )
应变振幅
0 a/b
小振幅振荡剪切的数学处理
对材料施加一个正弦形变刺激
(t ) 0 sint
其中式中 0 为振幅， 为频率
如果该振幅位于材料的线性黏弹区内，那 么响应的应力也是正弦的，可以写为
t 0 sint
小振幅振荡剪切的数学处理
t 0 sin t 0 sin t cos 0 cost sin 0 cos sin t 0 sin cost
平行板夹具的主要缺点是夹具间流场不均 匀的，即剪切速率沿着径向方向线性变化。
流变性能测试资料
in phase with strain
in phase with strain rate
t
0
0
cos 0
sint
0
sin
0
cost
G' (elastic）
G（" viscous）
动态模量
G’ 为弹性模量，又称为储能模量，代表材 料的弹性； G” 为黏性模量，又称为损耗模量，代表材 料的黏性。 损耗模量对储能模量的比值称为损耗因子 或损耗角正切，即
对材料施加一个正弦形变刺激
(t) 0 sint
其中式中 0 为振幅， 为频率
如果该振幅位于材料的线性黏弹区内，那 么响应的应力也是正弦的，可以写为
t 0 sint
小振幅振荡剪切的数学处理
t 0 sint
0 sintcos 0 costsin
0 cos sint 0sin cost
振荡（动态）测试
时间扫描
测试过程中固定温度、频率和线性黏弹区的应 变或应力的振幅，记录动态模量随时间的变化。 时间扫描主要用于交联（固化）、降解等过程 的表征，。
Time
Strain
蠕变与回复
蠕变与回复就是先对样品施加一段时间的 一阶跃应力然后撤去，记录应变（或柔量） 对时间的变化。
time
stress
平行板夹具的主要缺点是夹具间流场不均 匀的，即剪切速率沿着径向方向线性变化。
旋转流变测试模式
旋转（流动）测试
稳态速率扫描—流动曲线获取
阶梯式地施加不同的剪切速率，记录达到稳态 时的剪切应力和黏度。
time
shear rate
旋转（流动）测试
速率斜坡（瞬态测试）—触变性测试
聚合物流变性能测试
聚合物流变性能测试-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII聚合物流变性能测试一、实验目的1、熟悉和了解RHEOGRAPH25型流变仪的工作原理及操作方法。
2、掌握将计算机输出流动曲线（σ-γ曲线）转换为其他形式流动曲线（lg σ-lgγ）、（lgη-lgγ）的方法。
3、掌握非牛顿指数n的计算方法。
4、掌握利用Arrhenius方程计算粘流活化能Eη的方法。
二、RHEOGRAPH25型流变仪工作原理毛细管流变仪是目前发展得最成熟、应用最广的流变测量仪之一，其主要优点在于操作简单，测量准确，测量范围宽(剪切速率γ：10-2～105s-1 )。
毛细管流变仪测试聚合物流变性能基本原理：在一个无限长的圆形毛细管中，聚合物熔体在管中的流动是一种不可收缩的粘性流体的稳定层流流动，毛细管两端分压力差为△P，由于流体具有粘性，它必然受到自管体与流动方向相反的作用力，根据粘滞阻力与推动力相平衡等流体力学原理推导，可得到毛细管管壁处的剪切应力σ和剪切速率γ与压力、熔体流率的关系。
仪器通过自身软件计算出高聚物的表观粘度，并得到相应的剪切速率和剪切应力，表观粘度的关系曲线图。
三、实验仪器及材料仪器：德国高特福RH25型毛细管流变仪、毛细管口模，长径比30：1，5：0.5，5：0.3；、活塞、转矩扳手、耐温润滑油、耐温手套、纯棉清洁布。
原料：PE、PP四、实验内容测定聚乙烯、聚丙烯树脂不同温度下流变性能，具体如下第一组：PE，170℃，175℃，180℃，185℃。
第二组：PE，185℃，190℃，195℃，200℃。
第三组：PP，190℃，195℃，200℃，205℃。
第四组：PP，205℃，210℃，215℃，220℃。
五、操作步骤1、开机打开仪器，电脑，等候约一分钟，待初始化结束后，显示屏出现“Refere nce drive”；2) 点击“Reference drive”进入操作界面。
简单的方法测膏体流变性
简单的方法测膏体流变性引言膏体是一种非牛顿流体，其流变性质是描述其变形应答的重要属性。
测定膏体流变性可以帮助我们了解其物理特性，从而指导产品的开发和应用。
在本文中，我们将介绍一种简单的方法来测定膏体的流变性。
测定设备和原理1. 设备：流变仪是测定膏体流变性的常用工具。
它由电机、转子、测距设备和控制系统组成。
转子悬浮在膏体中并施加剪切力，测距设备测量转子的移动距离，从而得到膏体的流变参数。
2. 测定原理：根据牛顿流体的定义，剪切应力与剪切速率成正比。
而对于非牛顿流体，剪切应力与剪切速率之间的关系是非线性的。
通过施加不同的剪切速率，测定相应的剪切应力，可以得到膏体的流变曲线。
实验步骤1. 准备工作：将膏体样本取出并放置在流变仪的测试夹具上。
2. 确定温度：根据膏体的需求，确定测定温度。
流变性会受到温度的影响，因此需要控制好温度稳定性。
3. 设置剪切速率：根据膏体样本的特性，选择合适的剪切速率范围，并在流变仪上设置。
4. 开始测量：将转子浸入膏体中并开始测量，流变仪将自动记录转子的运动距离和施加的剪切应力。
5. 测量时间：根据膏体的特性，确定测量的时间跨度。
测量时间过短可能无法得到准确的数据，而过长的测量时间可能会使膏体发生变化。
6. 数据分析：根据测得的数据，绘制流变曲线并进行分析。
可以计算膏体的应力指数、流变指数、屈服应力等参数，从而了解膏体的流变行为。
结果与讨论通过上述实验步骤，我们可以得到膏体样本的流变曲线，并据此分析其流变行为。
根据流变曲线的形状，我们可以初步判断膏体是属于剪切稀释型还是剪切增稠型。
根据流变指数的大小，我们可以判断膏体的黏度变化程度，从而指导产品的配方设计。
另外，我们还可以通过比较不同样品的流变性，找出与产品性能相关的因素，进一步优化产品配方。
结论测定膏体流变性是研究膏体特性的重要手段，通过测量剪切应力与剪切速率的关系，我们可以得到膏体的流变曲线，并进一步分析其流变行为。
这种简单的方法可以帮助我们了解膏体的物理特性，指导产品的开发和应用。
聚合物流变性能测试
聚合物流变性能测试-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII聚合物流变性能测试一、实验目的1、熟悉和了解RHEOGRAPH25型流变仪的工作原理及操作方法。
2、掌握将计算机输出流动曲线（σ-γ曲线）转换为其他形式流动曲线（lg σ-lgγ）、（lgη-lgγ）的方法。
3、掌握非牛顿指数n的计算方法。
4、掌握利用Arrhenius方程计算粘流活化能Eη的方法。
二、RHEOGRAPH25型流变仪工作原理毛细管流变仪是目前发展得最成熟、应用最广的流变测量仪之一，其主要优点在于操作简单，测量准确，测量范围宽(剪切速率γ：10-2～105s-1 )。
毛细管流变仪测试聚合物流变性能基本原理：在一个无限长的圆形毛细管中，聚合物熔体在管中的流动是一种不可收缩的粘性流体的稳定层流流动，毛细管两端分压力差为△P，由于流体具有粘性，它必然受到自管体与流动方向相反的作用力，根据粘滞阻力与推动力相平衡等流体力学原理推导，可得到毛细管管壁处的剪切应力σ和剪切速率γ与压力、熔体流率的关系。
仪器通过自身软件计算出高聚物的表观粘度，并得到相应的剪切速率和剪切应力，表观粘度的关系曲线图。
三、实验仪器及材料仪器：德国高特福RH25型毛细管流变仪、毛细管口模，长径比30：1，5：0.5，5：0.3；、活塞、转矩扳手、耐温润滑油、耐温手套、纯棉清洁布。
原料：PE、PP四、实验内容测定聚乙烯、聚丙烯树脂不同温度下流变性能，具体如下第一组：PE，170℃，175℃，180℃，185℃。
第二组：PE，185℃，190℃，195℃，200℃。
第三组：PP，190℃，195℃，200℃，205℃。
第四组：PP，205℃，210℃，215℃，220℃。
五、操作步骤1、开机打开仪器，电脑，等候约一分钟，待初始化结束后，显示屏出现“Refere nce drive”；2) 点击“Reference drive”进入操作界面。
流变检测报告
流变检测报告1. 引言流变测试是一种用于测量物质在外力作用下的变形和流动行为的实验方法。
通过分析物质的流变特性，可以得出其力学性能和流动性能等重要参数。
本报告将对流变测试的过程和结果进行详细的描述和分析。
2. 实验目的本次实验旨在通过流变测试，对不同样品的流变特性进行评估和比较。
通过分析流变曲线和流变参数，了解不同样品在外力作用下的变形和流动行为，为后续工艺和应用提供参考。
3. 实验材料和方法3.1 材料本次实验使用了三种不同的样本：A、B和C。
每种样本的组成和性质如下：•样本A：聚合物材料，用于制备塑料制品。
•样本B：金属合金，用于制造机械零件。
•样本C：食品级液体，用于饮料行业。
3.2 方法流变测试实验采用了旋转式流变仪。
具体的实验步骤如下：1.准备样本：将样本A和B切割成适当大小的试样，样本C直接使用。
2.安装试样：将试样固定在旋转式流变仪的试样夹具上。
3.流变测试设置：根据不同的样本材料和预期的流变特性，设置适当的实验参数，如转速、温度等。
4.进行测试：启动流变仪，开始进行流变测试。
实时记录样本的扭矩和变形数据。
5.数据分析：根据实验结果，绘制流变曲线并计算流变参数，如剪切应力、剪切应变、动力粘度等。
4. 实验结果和讨论4.1 流变曲线根据实验数据，我们绘制了每个样本的流变曲线。
图表展示了不同试样在不同转速下的剪切应力-剪切应变关系。
通过观察流变曲线的趋势和形状，可以获得以下结论：•样本A：聚合物材料在低剪切应变下呈现线性变化，而在高剪切应变下呈现非线性变化。
这可能是由于聚合物的分子结构导致的流动特性变化。
•样本B：金属合金在整个剪切应变范围内都表现出非线性变化。
这可能是由于金属晶粒的塑性变形导致的。
•样本C：食品级液体的流变曲线呈现出较低的剪切应力，并且在不同转速下变化不大。
这表明液体的流动性较强，不易受到外力的影响。
4.2 流变参数分析通过对实验数据的处理和计算，我们得到了每个样本的流变参数。
流变性能测试研究
Temperature
振荡（动态）测试
时间扫描
测试过程中固定温度、频率和线性黏弹区的应 变或应力的振幅，记录动态模量随时间的变化。 时间扫描主要用于交联（固化）、降解等过程 的表征，。
Strai先对样品施加一段时间的 一阶跃应力然后撤去，记录应变（或柔量） 对时间的变化。
旋转流变仪一般是通过一对夹具的相对运 动来驱动样品的变形或流动。根据结构设 计不同，分为应力控制型和应变控制型
TA Instruments流变仪
应力控制型—AR系列 应变控制型—ARES系列
测试夹具（转子）
同心圆筒 锥板 平行板 固体扭摆
低黏到高黏流体
低黏到高黏流体
低黏流体到软固体
固体
水
钢
同轴圆筒
频率扫描
测试过程中固定温度和线性黏弹区的应变或应 力的振幅，逐步增加振荡频率，记录动态模量 对频率的变化。
Strain or Stress
Time
振荡（动态）测试
温度斜坡
测试过程中固定频率和线性黏弹区的应变或应 力的振幅，程序控制温度，记录动态模量对温 度的变化。
Strain or Stress
Time
in phase with strain
in phase with strain rate
0 sin t 0 cos sin t cost 0 0 0 G ' (elastic） G（ " viscous）
对材料施加一个正弦形变刺激
(t ) 0 sin t
其中式中 0 为振幅， 为频率
如果该振幅位于材料的线性黏弹区内，那 么响应的应力也是正弦的，可以写为
流变性的测定实验讲义 2
流体粘度及流变性测定实验一．实验目的1．学会旋转粘度计使用方法，测定脱气原油在不同温度和剪切速度下的粘度；2．掌握粘度随温度变化的规律。
二．实验原理旋转粘度计由电机经变速带动转子作恒速转动。
当转子在某种液体中旋转时，液体会产生作用在转子上的粘性力矩。
液体的粘度越大，该粘性力矩越大；反之，液体的粘度越小，该粘性力矩也越小。
该作用在转子上的粘性力矩由传感器检测出来，经仪器所带的微电脑处理后，可得出被测液体的粘度。
三．实验仪器1．旋转粘度计结构图（1）粘度计机头水准泡（2）液晶显示屏（3）外罩（4）转子保护架（5）主机底座（6）微型打印机（7）粘度计机头（8）操作键盘（9）转子连接头（10）转子（11）主机底座水平调节旋钮（使水准泡居中）图1 旋转粘度计结构图2．转子类型及转速选择该旋转粘度计配有四种转子以供选择，即1、2、3、4号转子。
转子编号越大，转子直径越小，转子与被测液体接触的表面积越小。
转子转速可以通过微电脑进行调整，共设有8个档位，即0.3、0.6、1.5、3、6、12、30、60 转/分钟。
4种转子和8档转速有32种组合方式，可以测量出测定范围内的各种液体的粘度值，见表1。
3．微电脑操作界面说明图2 微电脑操作界面四．实验步骤1．将脱气原油置于直径不小于70mm，高度不低于125mm的双层杯中。
2．通过水浴准确控制原油的温度。
3．调整仪器水平：将仪器的水准器气泡调至居中。
4．估计原油的粘度范围，选择适宜的转子和转速。
若估计不出原油的大致粘度时，应视为较高粘度。
选用由小到大的转子（转子号由高到低）和由慢到快的转速。
原则上高粘度的液体选用小转子（转子号高）；低粘度的液体选用大转子（转子号低），快转速。
为保证测量精度，测量时量程百分比读数应在10%～100%之间。
如测量显示值闪烁，表示溢出或不足，应更换量程。
5．缓慢调节升降旋钮，调整转子在原油中的高度，直至转子的液面标志（凹槽中部）和液面相平为至。
不饱和聚酯的流变性能如何测试
不饱和聚酯的流变性能如何测试不饱和聚酯是一种常见的聚合物材料，其在工业、建筑、汽车等领域中得到广泛应用。
不饱和聚酯的流变性能对其使用性能和耐久性有重要影响，因此需要进行相应的测试和研究。
一、不饱和聚酯的流变性能不饱和聚酯是指在树脂中加入不饱和单体（如乙烯基苯等）和交联剂（如双羰基化合物等）进行聚合反应得到的一种聚合物。
不饱和聚酯具有良好的成型性和涂装性能，因此广泛应用于制造复合材料、FRP、建筑材料、汽车外壳等领域。
不饱和聚酯的流变性能主要包括粘度、流动性、弹性模量、屈服强度等参数。
其中，粘度是指不饱和聚酯在一定条件下的黏度值，通常使用旋转黏度计测试。
流动性是指不饱和聚酯在一定条件下的流动性能，通常使用流变仪测试。
弹性模量是指不饱和聚酯在受力下的应变与应力的比值，属于材料的弹性机械性能之一。
屈服强度是指不饱和聚酯在受力下达到屈服的最大强度。
二、不饱和聚酯的流变性能测试方法1. 旋转黏度法旋转黏度法是一种常用的粘度测试方法，可用于测定不饱和聚酯的粘度值。
该方法使用旋转黏度计，将待测样品置于旋转锥或圆柱中，通过测量旋转锥或圆柱受到的扭矩和转速的比值得到粘度值。
旋转黏度法的优点是简单易行，精度高，能够测量多种不同粘度范围的样品。
但是，该方法需要待测样品具有一定的流动性，且需要较长时间的等温静置，所以不适用于测量高粘度和非牛顿流体。
2. 流变仪法流变仪法是一种流动性测试方法，可用于测定不饱和聚酯的流变性能。
该方法使用流变仪，通过施加旋转或振荡等外力，测量材料产生的应力响应和变形响应，从而得到流变性能参数。
流变仪法的优点是能够测量大范围的流动性，能够测量非牛顿流体和高粘度样品。
此外，流变仪法还能够测量不饱和聚酯的弹性模量、屈服强度等参数，从而全面了解材料力学性能。
3. 其他测试方法此外，还有其他测试方法可用于测定不饱和聚酯的流变性能，如拉伸、剪切、压缩等力学性能测试。
这些测试方法能够对不饱和聚酯的机械性能进行全面评估，从而为材料设计和工程应用提供重要参考。
流变性能测定
流变性能测定与其他测试方法的结合
流变性能测定与显微镜技术结合
通过将流变性能测定与显微镜技术结合，可以对材料的微观结构和流变特性进行观察和 分析，进一步了解材料的流变性能。
流变性能测定与光谱技术结合
通过将流变性能测定与光谱技术结合，可以对材料的分子结构和化学组成进行测定和分 析，进一步了解材料的流变性能和化学性质。
或应变范围，以获得准确的测试结果。
其他因素对流变性能的影响
总结词
除了温度、应变速率、应力和应变等因素外，还有其他 因素如材料的组成、微观结构和环境条件等也会影响其 流变性能。
详细描述
例如，不同组成的材料具有不同的分子结构和聚集态结 构，这会导致其流变性能存在差异。此外，环境条件如 湿度、气氛等也会对材料的流变性能产生影响。因此， 在流变性能测定中，应综合考虑各种因素，以获得准确 的测试结果。
应力和应变对流变性能的影响
总结词
在应力或应变作用下，材料的流变性能也会 发生变化。随着应力的增加，材料的粘度增 加，流动性降低；随着应变的增加，材料的 弹性模量减小，屈服应力降低。
详细描述
在应力或应变作用下，材料内部的微观结构 发生变化，导致其流变性能也随之改变。因 此，在流变性能测定中，应选择适当的应力
温度是影响材料流变性能的重要因素， 它能够显著改变材料的粘度、弹性模量 和屈服应力等参数。
VS
详细描述
随着温度的升高，大部分材料的粘度降低 ，流动性增强，有利于加工成型。同时， 温度升高也会导致材料的弹性模量和屈服 应力降低，使其更容易发生形变。因此， 在流变性能测定中，应选择适当的温度范 围，以获得准确的测试结果。
02
流变性能测定的方法
旋转流变仪测定法
总结词
流体粘度及流变性测定试验课件
实验操作步骤
样品准备
将流体样品进行预处理，如加热、搅拌等， 以减小测量误差。
温度控制
在测量过程中，应保持恒定的温度，减小温 度波动对测量结果的影响。
仪器校准
在使用粘度计等测量仪器前，应进行校准， 确保测量准确性。
数据记录
实验过程中，应实时记录测量数据，以便后 续分析。
实验注意事项与安全
仪器使用
粘度的单位与测量方法
单位
常用单位为帕·秒（Pa·s）或泊（P） ，1泊=100帕·秒。
测量方法
包括旋转粘度计法、落球粘度计法和 振动粘度计法等，根据不同的流体特 性和测量需求选择合适的测量方法。
流体粘度的影响因素
温度
温度升高，大多数流体的粘度 降低；温度降低，粘度增加。
压力
压力对流体粘度的影响较小， 但对于气体的影响较为显著。
实验数据处理与分析
数据记录与整理
原始数据
记录实验过程中测量的原始数据，包 括温度、压力、粘度等。
数据整理
将原始数据整理成表格或图表形式， 便于后续处理和分析。
数据处理方法
01
02
03
平均值计算
对同一条件下多次测量的 数据进行平均值计算，以 减小误差。
误差分析
根据测量原理和实验条件 ，分析测量误差对结果的 影响。
03
CATALOGUE
实验操作与注意事项
实验前的准备
实验器材
准备实验所需的测量仪 器和工具，如粘度计、 温度计、搅拌器、恒温
水浴等。
实验试剂
根据实验需要，准备适 量的流体样品，并确保 其质量和纯度符合要求
。
实验环境
确保实验室温度、湿度 等环境条件符合实验要
流变性能测试[优质内容]
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精制课件
11
小振幅振荡剪切的数学处理
对材料施加一个正弦形变刺激
(t) 0 sint
其中式中 0 为振幅， 为频率
如果该振幅位于材料的线性黏弹区内，那 么响应的应力也是正弦的，可以写为
t 0 sint
精制课件
12
小振幅振荡剪切的数学处理
t 0 sint
0 sintcos 0 costsin
精制课件
35
流变测试应用
流变测量在聚合物表征中可用测定流动曲 线、重均分子量、分子量分布、支链、玻 璃化温度、熔融/结晶温度和相分离温度等。
精制课件
36
流变测试应用实例之流动曲线测定
黏度的剪切速率依赖性
精制课件
37
不同流体的流动特征
不同流动特征的流动曲线
精制课件
38
流变测试应用实例之重均分子量测定
精制课件
19
锥板
锥板是黏弹性流体流变学测量中使用最多 的夹具，其优点主要在于剪切速率没有径 向依赖，即整个测试流场内恒定。
精制课件
20
平行板
平行板结构也主要用来测量熔体流变性能。 对于直径为25 mm的锥板，经常使用的间 隙为1-2 mm；对于特殊用途如测试多相体 系，可使用更大的间隙，以便确保间距比 分散粒子大很多。
平行板夹具的主要缺点是夹具间流场不均 匀的，即剪切速率沿着径向方向线性变化。
精制课件
21
旋转流变测试模式
精制课件
22
旋转（流动）测试
稳态速率扫描—流动曲线获取
阶梯式地施加不同的剪切速率，记录达到稳态 时的剪切应力和黏度。
shear rate
time
精制课件
23
聚合物流变性能测试
聚合物流变性能测试-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII聚合物流变性能测试一、实验目的1、熟悉和了解RHEOGRAPH25型流变仪的工作原理及操作方法。
2、掌握将计算机输出流动曲线（σ-γ曲线）转换为其他形式流动曲线（lg σ-lgγ）、（lgη-lgγ）的方法。
3、掌握非牛顿指数n的计算方法。
4、掌握利用Arrhenius方程计算粘流活化能Eη的方法。
二、RHEOGRAPH25型流变仪工作原理毛细管流变仪是目前发展得最成熟、应用最广的流变测量仪之一，其主要优点在于操作简单，测量准确，测量范围宽(剪切速率γ：10-2～105s-1 )。
毛细管流变仪测试聚合物流变性能基本原理：在一个无限长的圆形毛细管中，聚合物熔体在管中的流动是一种不可收缩的粘性流体的稳定层流流动，毛细管两端分压力差为△P，由于流体具有粘性，它必然受到自管体与流动方向相反的作用力，根据粘滞阻力与推动力相平衡等流体力学原理推导，可得到毛细管管壁处的剪切应力σ和剪切速率γ与压力、熔体流率的关系。
仪器通过自身软件计算出高聚物的表观粘度，并得到相应的剪切速率和剪切应力，表观粘度的关系曲线图。
三、实验仪器及材料仪器：德国高特福RH25型毛细管流变仪、毛细管口模，长径比30：1，5：0.5，5：0.3；、活塞、转矩扳手、耐温润滑油、耐温手套、纯棉清洁布。
原料：PE、PP四、实验内容测定聚乙烯、聚丙烯树脂不同温度下流变性能，具体如下第一组：PE，170℃，175℃，180℃，185℃。
第二组：PE，185℃，190℃，195℃，200℃。
第三组：PP，190℃，195℃，200℃，205℃。
第四组：PP，205℃，210℃，215℃，220℃。
五、操作步骤1、开机打开仪器，电脑，等候约一分钟，待初始化结束后，显示屏出现“Refere nce drive”；2) 点击“Reference drive”进入操作界面。
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流变测试应用
流变测量在聚合物表征中可用测定流动曲 线、重均分子量、分子量分布、支链、玻 璃化温度、熔融/结晶温度和相分离温度等。
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锥板
锥板是黏弹性流体流变学测量中使用最多 的夹具，其优点主要在于剪切速率没有径 向依赖，即整个测试流场内恒定。
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平行板
平行板结构也主要用来测量熔体流变性能。 对于直径为25 mm的锥板，经常使用的间 隙为1-2 mm；对于特殊用途如测试多相体 系，可使用更大的间隙，以便确保间距比 分散粒子大很多。
Amplitude of Strain or Stress
Time
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振荡（动态）测试
频率扫描
测试过程中固定温度和线性黏弹区的应变或应 力的振幅，逐步增加振荡频率，记录动态模量 对频率的变化。
Strain or Stress
Time
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振荡（动态）测试
温度斜坡
测试过程中固定频率和线性黏弹区的应变或应 力的振幅，程序控制温度，记录动态模量对温 度的变化。
0 cos sint 0sin cost
in phase with strain
in phase with strain rate
t
0
0
cos 0
sint
0sin0Fra bibliotekcost
G' (elasti精c制）课件
G（" viscous） 13
动态模量
G’ 为弹性模量，又称为储能模量，代表材 料的弹性； G” 为黏性模量，又称为损耗模量，代表材 料的黏性。 损耗模量对储能模量的比值称为损耗因子 或损耗角正切，即
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小振幅振荡剪切的数学处理
对材料施加一个正弦形变刺激
(t) 0 sint
其中式中 0 为振幅， 为频率
如果该振幅位于材料的线性黏弹区内，那 么响应的应力也是正弦的，可以写为
t 0 sint
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小振幅振荡剪切的数学处理
t 0 sint
0 sintcos 0 costsin
tan G"/ G' 小振幅振荡剪切记录的是动态（储能、损 耗）模量对温度、频率等的变化。
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小振幅振荡剪切的各参量
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旋转流变仪仪器结构
旋转流变仪一般是通过一对夹具的相对运 动来驱动样品的变形或流动。根据结构设 计不同，分为应力控制型和应变控制型
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TA Instruments流变仪
stress
time
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蠕变与回复
纯弹性和纯黏性材料的蠕变行为特征
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蠕变与回复
通过蠕变与回复可以得到零剪切黏度、平 衡柔量等。
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应力松弛
应力松弛就是对样品施加一阶跃应变，记 录应力（或模量）对时间的变化。
Strain
time
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应力松弛
纯弹性和纯黏性材料的应力松弛特征
应力控制型—AR系列
应变控制型—ARES系列
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测试夹具（转子）
同心圆筒
锥板
平行板
固体扭摆
低黏到高黏流体
水
低黏到高黏流体 低黏流体到软固体
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固体
钢
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同轴圆筒
当内、外筒间隙很小时，同轴圆筒间产生 的流动可以近似为简单剪切流动，因此， 同轴圆筒是测量中、低黏度均匀流体黏度 的最佳选择，但它不适用于聚合物熔体、 糊剂和含有大颗粒的悬浮液。
shear rate temperature
Viscosity (Pa)
time
1000
100
10 20
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40
60
80
Temperature (oC)
100
120
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振荡（动态）测试
振幅扫描
测试过程中固定温度和频率，逐步增加应力或 应变的振幅，记录动态模量对振幅的变化。振 幅扫描的主要目的在于获取材料的线性黏弹区。
平行板夹具的主要缺点是夹具间流场不均 匀的，即剪切速率沿着径向方向线性变化。
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旋转流变测试模式
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旋转（流动）测试
稳态速率扫描—流动曲线获取
阶梯式地施加不同的剪切速率，记录达到稳态 时的剪切应力和黏度。
shear rate
time
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旋转（流动）测试
速率斜坡（瞬态测试）—触变性测试
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旋转流变测量原理之简单剪切
简单剪切变形—测黏流动
在两个无限大的平行板之间充满液体，其中一 板固定，另一板平行移动，流体在曳引作用下 流动
/
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旋转流变测量原理之小振幅振荡剪切
一板固定，另一板来回运动，两板间的流 体发生振荡剪切变形。
实时形变
t 0 sin(t)
应变振幅 0 a / b
线性增加或降低剪切速率，记录瞬态应力响应。
shear rate
time
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旋转（流动）测试
阶跃速率（恒定速率测试，瞬态测试）
对样品阶跃地施加一个恒定的剪切速率，记录 剪切应力随时间的变化。
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旋转（流动）测试
温度斜坡
恒定剪切速率下线性升高或降低温度，记录剪 切应力或黏度对温度的变化。
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爬杆与Weissenberg效应
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5
挤出胀大与Barus效应
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6
无管虹吸
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流变学—研究物质流动和变形 的科学
“万物皆流，万物皆变。” “The mountains flowed before the
Lord.”
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测量流变性能的仪器
测量流变性能的仪器有毛细管流变仪、旋 转流变仪和拉伸流变仪等。
Time
Strain or Stress Temperature
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振荡（动态）测试
时间扫描
测试过程中固定温度、频率和线性黏弹区的应 变或应力的振幅，记录动态模量随时间的变化。 时间扫描主要用于交联（固化）、降解等过程 的表征，。
Time
Strain
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蠕变与回复
蠕变与回复就是先对样品施加一段时间的 一阶跃应力然后撤去，记录应变（或柔量） 对时间的变化。
流变性能测试
Rheometry
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1
流变性能测试
流变测试原理
简单剪切 小振幅振荡剪切
旋转流变仪
仪器结构 测量夹具
旋转流变测试模式
旋转测试 振荡测试 蠕变及回复 应力松弛
流变测试应用实例
分子量及其分布表征 相分离表征
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2
聚合物材料特征流动现象
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3
管流与剪切变稀
垂直双管中分别放置 低剪切速率下黏度相 同的牛顿流体（例如 甘油的水溶液）和高 分子溶液（例如聚丙 烯酰胺水溶液）。起 始液面相平，打开阀 门使流体流出，试问 哪个液面下降快？