6流变分析
流变测试原理
流变测试原理
流变测试是一种通过测量物质在力学条件下的流变性质来研究物质性能的方法。
其基本原理是，流变仪施加一定的剪切力或应力，测量物质产生的流变响应，从而表征物质的流变性质。
具体来说，流变测试的原理基于牛顿流体或非牛顿流体的力学原理。
牛顿流体的流动性质可以根据牛顿定律描述，即流体的粘度恒定，流体的切应力与切变速率呈线性关系。
而非牛顿流体的流动性质则更加复杂，例如受力后粘度可以发生改变，切变速率和应力不再呈线性关系。
因此，通过流变测试可以深入了解物质的流变性质，为各种科研和工业应用提供有效的手段。
例如，在润滑剂的研究中，通过流变测试可以研究润滑剂的豁温特性和流变特性，为轴承等机械部件的润滑和摩擦性能提供重要的依据。
以上内容仅供参考，建议查阅流变测试专业书籍或咨询专业人士获取更准确的信息。
流变性能实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在研究不同条件下聚合物材料的流变性能，包括剪切粘度、剪切速率、离模膨胀效应等，以期为聚合物材料的加工和应用提供理论依据。
二、实验原理流变学是研究物质在外力作用下流动和变形的学科。
聚合物材料在加工过程中，如注塑、挤出等，会受到剪切应力、剪切速率和温度等外界因素的影响，从而表现出不同的流变性能。
本实验通过改变实验条件，研究聚合物材料的流变性能，并分析其影响因素。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等聚合物材料。
2. 实验仪器：流变仪、温度控制器、剪切速率控制器、电子天平、烘箱等。
四、实验方法1. 样品制备：将聚合物材料分别加热至熔融状态，然后倒入模具中，制成一定厚度的样品。
2. 实验步骤：（1）将样品放入流变仪的样品盒中，设置实验温度和剪切速率。
（2）启动流变仪，记录剪切应力、剪切速率、温度等数据。
（3）分析数据，研究聚合物材料的流变性能。
五、实验结果与分析1. 剪切粘度与剪切速率的关系实验结果表明，不同聚合物材料的剪切粘度随剪切速率的变化规律不同。
对于PE、PP等聚合物材料，剪切粘度随剪切速率的增加而降低，表现出剪切变稀现象；而对于PVC等聚合物材料，剪切粘度随剪切速率的增加而增加，表现出剪切变稠现象。
2. 离模膨胀效应实验结果表明，聚合物材料的离模膨胀效应与其分子结构和加工条件密切相关。
在相同条件下，PE、PP等聚合物材料的离模膨胀效应较小，而PVC等聚合物材料的离模膨胀效应较大。
3. 温度对流变性能的影响实验结果表明，温度对聚合物材料的流变性能有显著影响。
随着温度的升高，聚合物材料的剪切粘度降低，离模膨胀效应增大。
六、结论1. 不同聚合物材料的流变性能与其分子结构和加工条件密切相关。
2. 剪切速率、温度等因素对聚合物材料的流变性能有显著影响。
3. 了解聚合物材料的流变性能有助于优化加工工艺，提高产品质量。
七、实验注意事项1. 实验过程中应注意安全操作，避免发生意外事故。
有机添加剂 SEED 在聚酰胺 6 改性中的应用
有机添加剂SEED 在聚酰胺6 改性中的应用摘要: 在己内酰胺水解聚合时加入一定量的有机添加剂 N ,N′- 二(2 ,2 ,6 ,6 - 四甲基 - 4 - 哌啶基) - 1 ,3 - 苯二酰胺(SEED) ,合成出含有添加剂 SEED的改性聚酰胺 6 树脂 ,研究了改性聚酰胺6 的流变性、热稳定性及染色性。
实验表明:当 SEED添加量为 0. 2 %时 ,聚酰胺 6 熔体表观粘度随剪切速率的升高而下降的趋势变慢 ,熔体加工稳定性提高;与空白试样相比 ,改性聚酰胺 6 的初始热分解温度提高约 3 ℃,高温(170 ℃、 190 ℃)老化 1 h后纤维的断裂强度保留率可达80 %以上 ,热稳定性改善;且改性树脂的端氨基含量可高达45 mmol/ kg ,为空白试样的1. 7 倍 ,纤维的酸性染料染色上染率明显提高。
改性聚酰胺 6 稳定性、染色性的改善 ,是有机添加剂 SEED 中特有的芳胺基和受阻哌啶基结构综合作用的结果。
关键词: N ,N′ - 二(2 ,2 ,6 ,6 - 四甲基- 4 - 哌啶基) - 1 ,3 - 苯二酰胺; 聚酰胺6 ; 末端氨基; 热稳定性; 染色性聚酰胺 6 由于具有拉伸强度高、自润滑性良好、冲击韧性好、耐磨性、耐化学性、耐油性优异等突出优点 ,在工程塑料及功能化塑料领域得到迅速发展 ,但也存在着耐光性、耐热性、染色性 (尤其是染色深度) 较差等缺点 ,需要加以改进 ,以适应各种用途的要求。
而聚酰胺所存在的不足一般可通过加入适当的添加剂来抑制。
Malik 等研究了在聚酰胺树脂中直接加入有机添加剂 SEED 后的改性效果,本研究则通过在己内酰胺水解开环聚合中加入一定量的SEED ,以合成出含有一定 SEED 含量的改性聚酰胺 6 树脂 ,并探了有机添加剂 SEED 在改善聚酰胺 6 的流变性、热稳定性及染色性等方面的作用效果。
1 实验部分1. 1 原材料及配方1. 1. 1 原材料己内酰胺(LA) ,日本东丽公司;蒸馏水(H2O) ,开环剂 ,实验室自制;间苯二甲酸( IPA) ,相对分子质量调节剂 ,化学纯 ,上海润捷化学试剂有限公司;苯甲酸(BIA) ,相对分子质量调节剂 ,分析纯 ,湖南湘中精细化学品厂;N ,N′ - 二(2 ,2 ,6 ,6 - 四甲基 - 4 - 哌啶基) - 1 ,3 -苯二酰胺,有机热稳定剂,汽巴精化(中国)有限公司。
第6章血液流变性检测
奥氏粘度计
全自动血液流变快测仪 (电子-压力传感式粘度仪)
二、检测仪器(血液流变仪, 粘度仪/计)
(二)旋转式粘度计 ①圆筒式： 设计上存在误差，随两筒间距缩小、 转数增高（剪变流场相对较均匀）而降低。 ②锥板式：理论上无误差，剪切率范围较宽，可 以精确地测量全血和血浆粘度。
三、常用血液流变学检测指标 及临床意义
贫血 一些出血性疾病（尿毒症、肝硬化、
晚期肿瘤、鼻出血、功能性子宫出血）
2.血浆粘度（ηp）
主要是血浆的蛋白成分所形成
影响最大的依次是：纤维蛋白原、球蛋 白、脂类
无需采用不同切变率测定（牛顿流体） 参考值约为：男 0.85~1.99 mpa.s
女 0.82~1.84 mpa.s
【临床意义】
指红细胞之间形成聚集体的能力 对低切下的血液粘度、流动性影响很大
红细胞缗钱排列
正常红细胞
1.红细胞沉降率(ESR，血沉） 即红细胞的沉降速度 将抗凝血放入血沉管中垂直静置，红细 胞由于比重较大而下沉 以第一小时末下沉的距离表示
参考范围：男<15mm/h 女 <20mm/h
血沉增快的直接原因： ①HCT降低 ②红细胞聚集性增加
增高的原因依次是：RBC浓度增加，血 浆粘度增加，RBC聚集性增加。来自(2)全血粘度（高切）
参考范围：4~6 mPa.s
RBC在高切变力作用下主要发生变形。 RBC变形性差，可使高切粘度增高
增高的原因依次是：RBC浓度增加；血 浆粘度增加；RBC变形性降低
(3)全血粘度（中切）
参考范围：6~8 mPa.s 反映的是红细胞既已明显变形又无明
同时测定血沉方程K值更有价值
2.血沉方程K值
由ESR换算的一个不依赖于HCT的指标
06 第六章 转矩流变仪
转矩流变仪是一种多功能、 积木式流变测量仪， 通过记录物料在混合过程中对转子或螺 杆产生的反扭矩以及温度随时间的变化， 可研究物料在加工过程中的分散性能、 流动行为及 结构变化(交联、热稳定性等)，同时也可作为生产质量控制的有效手段。由于转矩流变仪与 实际生产设备(密炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等)结构类似，且物料用量少，所以可 在实验室中模拟混炼、挤出等工艺过程，特别适宜于生产配方和工艺条件的优选。 转矩流变仪的基本结构可分为三部分： 微机控制系统， 用于实验参数的设置及实验结果 的显示；机电驱动系统，用于控制实验温度、转子速度、压力，并可记录温度、压力和转矩 随时间的变化；可更换的实验部件，一般根据需要配备密闭式混合器或螺杆挤出器。 密闭式混合器(图 6-1)相当于一个小型的密炼机，由一个“∞”字型的可拆卸混合室和 一对以不同转速、相向旋转的转子组成。在混合室内，转子相向旋转，对物料施加剪切，使 物料在混合室内被强制混合；两个转子的速度不同，在其间隙中发生分散性混合。
∆E -1 T + n ln N R
(6-3)
显然，根据系统自动记录的转矩 M、温度 T 和转速 N，利用多元回归分析可得到∆E 和 n、 K′。但困难在于常数 K、C1、C2 无法确定。 6-2.2 温度补偿转矩 物料在混炼过程中，由于摩擦生热导致物料温度随时间延长而升高。对高聚物而言，其 粘度随温度的升高而降低，导致转矩下降。因此，应当对温度效应进行补偿。通常可采用 Arrhenuius 公式获得温度补偿转矩：
转速 N 为常量，因此上式两边积分可得
EM =
(6-9)
其中 MT 为总转矩，可由系统自动积分得到。 定义比机械能为机械能与物料重量的比值：
ES =
第六章 钻井液的流变性
第六章钻井液的流变性钻井液的流变性是钻井液的一项最基本性能，它是指在外力作用下，钻井液发生流动变形的特性。
该特性通常用钻井液的流变曲线、表观粘度、塑性粘度、动切力、静切力等流变参数来进行描述的。
它在解决1、岩屑携带，保证井底和井眼清洁；2、悬浮岩屑和加重材料；3、保持井眼规则和保障井下安全；4、提高机械钻速等钻井问题时起着十分重要的作用。
另外，钻井液的某些流变参数还直接用于钻井环空水力学的有关计算。
对钻井液流变性的深入研究有利于对油气井钻井液流变参数的优化设计和合理调控。
一、流体流变性的概念1、流体流动的特点流体流动实际上是流体随时间连续变形的过程。
液体的流动变形是因为液体受到剪切作用引起的剪切变形。
既液体在大小相等、方向相反、而作用线相距很近的两个力作用下，液体内部指点发生相对错动。
以河水流动的速度分布为例，可以看到，越靠近河岸，流速越小，河中心处流速最大。
水在管道中流速分布与河水相似，管道中心流速最大，靠近管壁处速度为零。
可以想象，如果把管道内流动的水沿着管道半径的方向由内向外分成若干层，每一层流速是不同的。
如图6—1所示。
液流中各层的流速不同这个现象，通常用剪切速率（或称速度梯度）这个物理量来描述。
图6-1在圆形管道中水的流速分布a —流速分布示意图b —流速分布曲线2、剪切速率和剪切应力如前所述，液体在管内流动时，在垂直于流速方向上，由内向外流速逐渐减小。
若液体液层之间的距离为dx，各液层的速度差为dv，则垂直于流速方向不同液层流速的变化可以表示为dv/dx，那么dv/dx叫速度梯度即剪切速率。
其物理意义是在垂直于流速方向上，单位距离流速的增量。
物理单位为S-1钻井液在循环系统的不同位置剪切速率值如下：沉砂池： 10 —20 S-1环形空间： 50 —250 S -1钻杆内： 100—1000 S-1钻头喷嘴处： 104 —105 S-1液体流动时表现出的速度梯度，是液体内存在内摩擦作用的结果。
尼龙6性能及其分子量对力学强度影响汇总
郑州大学姓名：田富成学号：20110680226 学院：力学与工程科学学院专业：工程力学论文题目：尼龙6性能及其分子量对力学强度影响指导教师：李倩职称：教授2013年11月08日摘要尼龙6(PA6)是一种综合性能优良的工程塑料。
本文主要叙述了尼龙6纳米复合材料的性能和制备方法,以及插层剂对复合材料的综合性能影响。
对不同分子量尼龙6纳米复合材料的力学性能、结晶性能、流变性能进行了综述。
介绍了蒙脱石/尼龙6纳米复合材料制备、性能。
关键词:纳米复合材料尼龙6 分子量蒙脱石介绍尼龙6又叫PA6，聚酰胺6，其结构式为1力学性能聚合物/粘土纳米复合材料的力学性能优于纤维增强聚合物体系,因为层状粘土可以在二维方向上起到增强作用,无需特殊的层压处理。
它比传统的聚合填充体系质量轻,只需少量的粘土即可具有很高的强度、韧性及阻隔性能。
而常规纤维、矿物填充的复合材料需要高得多的填充量,且各项指标还不能兼顾。
在粘土含量很少的情况下(小于5%),日本丰田中央研究所合成的尼龙/粘土纳米复合材料(NCH)、尼龙与粘土共混物(NCC)的强度和模量均比PA6显著提高,并且材料的冲击强度并没有象传统填充聚合物那样下降川。
当加人二胺后,材料的断裂伸长和冲击强度增大,并随着二胺含量的增加而增加,而材料的强度和模量稍有下降(和NCH相比)。
这主要是因为加人二胺后,部分粘土片层由于二钱离子的作用而成柱状排列,因此降低了粘土片层和PA6的相互作用面积,所以材料的机械性能有所下降。
2结晶性能PA6是一种多晶型聚合物,粘土对PA6的晶型影响很大。
Dsc结果表明PA6cN中纳米层状粘土起成核剂的作用。
粘土的加人影响成核的机理和PA6晶体的生长。
且PA6CN的结晶度随冷却速率的增大而增大。
粘土在PA6中能促进下晶型的生成,而且随着粘土含量的增加,下晶型的结晶衍射峰逐渐增强。
3流变性能PA6CN的熔体粘度取决于母体树脂PA6的相对分子质量和粘土的加入量。
专题6 近代中国思想文化的流变与发展(课件) - 2023年高考历史二轮复习
旧三民主义
新三民主义
列强的侵华不断加深，民族危机加深；清 孙中山维护民主共和斗争的失败及十月革命影响；民
背景 政府成为帝国主义统治中国的工具；民族 族资本主义的“短暂春天”及一战后的再次萧条；孙
资本主义经济初步发展
本身坚持民主革命和与时俱进的精神
主张
反对民族压迫，反对满洲贵族的统治。推 翻君主专制政体，建立国民政府，国民一 律平等。平均地权。暴力推翻清政府，建 立民主共和国
考点呈现 新文化运动内容 新文化运动影响
维新变法 五四运动，马克思主义的传播
中体西用，维新变法 中体西用
中体西用、康梁思想 马克思主义的传播 西学传播 马克思主义的传播 康梁思想
三、线索主旨
近代中国思想解放潮流 马克思主义传入与中国化 近代中国的东西方文化交流
内 容
“向西方学习”逐渐成 为主流思想。向西方学 习经历了从器物到制度 再到思想的发展阶段;维 新思想、三民主义、民 主与科学先后成为思想 界的主流。
【答案】B【详解】根据“所言皆当时一派之民权论”“加以案语，秘密分布，传播革命思想，信奉 者日众”湖南新旧派大哄”等内容可得出，当时维新派并没有统一的思想与策略，有人宣扬新的思想， 便大家起哄，B项正确；当时维新思想是主流，排除A项；C项太绝绝对，排除C项；材料中没有体现对 群众的动员，排除D项。故选B项。
洋务运动
江南制造总局炮厂
汉阳铁厂
北洋水师战舰
赴美留学幼童
多角度评价洋务派的“中体西用”主张
(1)洋务派出于地主阶级的本能，其目的在于维护封建君主专制制度和纲常名教。 (2)它打出的“自强”和“求富”旗号，冲击了“重农抑商”的陈腐观念，对中国的工业、 国防和军队、教育和外交现代化起了一定的推动作用。 (3)它反映了新型的资本主义生产方式和思想观念对相对落后国家和地区旧制度、旧思想 的冲击，是西方工业文明在世界范围内扩展的具体表现。 (4)“中体西用”思想反映了封建传统文化与西方文明的冲突，反映了当时中国人对西方 文明既欣赏又排斥的矛盾心态，但它毕竟承认了中学之不足、西学之所长，客观上使中 国人的价值观由“传统人”开始向“现代人”转变。
第6章-流变仪的基本原理及应用
0
熔体指数仪 1~100
转动性流变仪 10-6~103
旋转流变仪 10-3~1
门尼黏度计
压缩性、振荡型
混炼型
≥10-2
挤出式毛细管 10-2~105
黏度/Pa.s 10-3~103 ~104 10-2~1011
10-1~107
6.1 毛细管流变仪
毛细管流变仪是目前发展最成熟、应用最广的 流变测量仪 优点：操作简单、测量范围宽(10-2~105剪切速率) 具体应用： （1）测定高分子熔体在毛细管中的剪切应力和 剪切速率的关系； （2）根据挤出物的直径和外观，在恒定应力下 通过改变毛细管的长径比来研究熔体的弹性和 熔体破裂等不稳定流动现象；
6.1.2 恒速型毛细管流变仪
物料从直径直大的料筒经挤压通过有一定入口角的人 口区进入毛细管，然后从出口挤出，其流动状况发生 巨大变化。人口区附近物料有明显的流线收敛现象。 物料在进入毛细管一段距 离之后才能得到充分发展， 成为稳定的直动。而在出 口区附近。由于约束消失， 熔体出现挤出胀大现象， 流线也发生变化。因此， 物料在毛细管中的流动 动可分为三个区域：入口区、 完全发展的流动区和出口区
d)流道收缩比(DR/D)的影响
6.1.5 出口区的流动行为
影响挤出胀大的因素： e)分子量的影响
分子量越大，松弛时间增加，挤出胀大越大。
f)在平均分子量相等下，分子量分布 的影响（主要是高分子量影响）
分子量分布越宽，挤出胀大越大。
g)增塑剂的影响
增塑剂的加入，减弱分子间的相互作用，缩短松弛时间， 挤出胀大减少。
R
R 2
L'
P e0R
或 R
R 2
P-Pent L'
6-流变学
第六章流变学基础1 物体在去除其应力时恢复原状的性质称为( )（A）黏弹性（B）塑性（C）弹性（D）假塑性（E）胀性2 在层流条件下的剪切应力S与剪切速度D成正比的液体为( )（A）非牛顿流体（B）塑性流体（C）假塑性流体（D）牛顿流体（E）胀性流体3 对于塑性流动，引起液体流动的最低剪切应力称为( )（A）流动点（B）黏性率（C）屈服值（D）HLB值（E）弹性率4 随剪切速度增大，体系表观黏度增大的流体是( )（A）牛顿流体（B）塑性流体（C）塑性流体（D）胀性流体（E）触变流体5 表观黏度不随剪切应力或剪切速度增大、减小而变化的流动称为( ) （A）牛顿流动（B）塑性流动（C）假塑性流动（D）胀性流动（E）触变流动6 在外力作用下，黏度减小、流动性增大，当外力减小或停止时，黏度逐渐恢复的流体是( )（A）牛顿流体（B）塑性流体（C）假塑性流体（D）胀性流体（E）触变流体7 下列作为黏度的单位正确的是( )（A）N（B）N／m（C）Pa（D）Pa.S（E）m2／s8 流动曲线通过原点，且随着剪切应力的增加，表观黏度减少的是( ) （A）胀性流体（B）牛顿流体（C）塑性流体（D）假塑性流体（E）准黏性流体9 关于触变性的叙述中错误的是( )（A）触变性流体的流变曲线其上行线与下行线不重合（B）塑性流体、假塑性流体、胀性流体多数具有触变性（C）滞后环的面积越大，说明触变性越强（D）凝胶状态与溶胶状态为等温互变关系，即具有触变性（E）触变性不受温度、pH值、聚合物的浓度、聚合物的结构的影响10 下列关于液体流变性与黏度的叙述中错误的是( )（A）物体在适当的外力作用下所具有的流动性和变形性称为流变性（B）液体受应力的作用产生变形，即流动（C）黏度是液体内部存在阻碍液体流动的摩擦力（D）液体沿应力方向(流体流动方向)上的速度梯度称为切变速度（E）理想液体的流动服从牛顿定律参考答案：CDCDA EDEED。
磁流变液的流变性能分析
２ ０ １ ６年 １ ２月
ＶＯ Ｉ ． ３ ５ Ｎ ｏ ６
Ｄｅｃ ． ２Ｓｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏｌ ｏ ｇ ｙ
性 能， 用 Ｂ ｉ ｎ ｇ ｈ ａ ｍ 模 型 对 磁 流 变液 的流 变性 能进 行 拟 合 计 算 。 实 验 表 明 ， Ｂ ｉ ｎ ｇ ｈ ａ ｍ 模 型 可 较 好 地描 述 磁 流 变液 的
流 变行 为 。 随 着磁 场 的 增 大 ， 磁 流 变液 的 剪 切 应 力 和 粘 度 显 著 增 大 。磁 场 不 变 时 ， 随 着 剪切 速 率 增 加 ， 磁 流 变液 剪
ＸＩ ＡＯ Ｉ ｉ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ， Ｗ ＡＮＧ Ｃｈ ｕ ａ ｎ ｐ ｉ ｎ ｇ ， ＺＨＵ Ｘｕ ｌ ｉ ， Ｓ ＵＮ Ｚ ｈ ａ ｏ ｙ ａ ｎ ｇ
（ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏｆ Ｍｅ ｃ ｈａ ｎｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏｎ ｉ ｃ Ｅｎｇｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， Ｓ ｈａ ｎｄ ｏｎ ｇ Ｕ ｎｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏｆ Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ａ ｎ ｄ
４ ３
Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ
磁 流变 液 的流 变 性 能 分析
肖林 京 ， 王传萍 ， 朱绪 力 ， 孙 朝 阳
（ 山 东科 技 大 学 机 械 电子 工程 学 院 ， 山 东 青岛 ２ ６ ６ ５ ９ ０ ）
摘 要 ：制 备 了 以羰 基 铁 粉 为 磁 性 颗 粒 的 硅 油 基 磁 流 变液 ， 使 用 Ａｎ ｔ ｏ ｎ Ｐ ａ ａ ｒ Ｐｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ＭＣＲ ３ ０ １流 变 仪 测 试 其 流 变
第6章 多相聚合物体系的流变行为
多相聚合物体系的流变行为
多相聚合物体系的流变行为
②两相均为连续相，形成交错性网状结构，或称两
相互锁（interlocked）。 此时两相互相贯穿，均连续性地充满全试样，互 相贯穿的程度取决于两相的混溶性。 一般混溶性越好，交联度越大，两相相互作用越
强，两相互锁结构的相畴越小。
多相聚合物体系的流变行为
45%处，粘 度极小值
80%处，粘 度极大值
多相聚合物体系的流变行为
粘度极小值相应于负偏差，一般是由于两相混合 不均匀，分散相粒度大，甚至形成严重相分离造 成的。
粘度极大值相应于正偏差，一般是由于两相混 溶性好，分散相粒度小，或者两相互锁造成的。
大分子间原本存有空隙（自由体积），若相溶性 好或混合效果好，这些空隙允许一定量的另一个 大分子渗入，使两相相互作用面积及缠结程度增 大，界面相互作用增强，故粘度升高。
2）弹性体增韧塑料熔体的弹性 常见的弹性体增韧塑料，如 HIPS、ABS等，挤出胀大比 （B）都比相应均聚物的小，且B值随橡胶含量的增加而 减小。其原因可能有两个方面：
其一，HIPS、ABS中弹性体分散相是适度交联的，呈包容 了相当数量基体树脂的香肠状结构； 其二，弹性体与基体树脂间有化学键连接，有较强的相 互作用和较大的接触面积，这就使得弹性体分散相弹性 变形能力小，同时有相当多的能量要消耗于界面能，表 现出较高的动度和较小的弹性。 相间有化学键连接的嵌段共聚物，如SBS，其熔体的弹性 效应一般也比相应的均聚物小。
多相聚合物体系的流变行为
两相共混体系的形态结构，可能因为组分比的多
寡而发生变化，也可能因共混条件的不同而不同。
例如HDPE/PS共混体系： HDPE/PS=25/75：共混温度为200℃和220℃，PE为 连续相，PS为分散相。当温度升高到240℃，情况 颠倒。
六速旋转粘度计的使用方法和参数计算 旋转粘度计如何操作
六速旋转粘度计的使用方法和参数计算旋转粘度计如何操作六速旋转粘度计多点测量数值绘制流变曲线，确定液体在流动过程中的流型，选用合适的计算公式，对非牛顿流体进行较的测量，用于现场钻井液流变参数的讨论分析，同时，可进行动、静切力、流性指数和稠度系数等一系列技术参数的测定。
有利于安全、快速、科学钻井的需要。
具有操作便利，测试精准的特点。
使用方法1、取出仪器，检查各转动部件、电器及电源插头是否安全牢靠。
2、向左旋转外转筒，取下外转筒。
将内筒逆时针方向旋转并向上推与内筒轴锥端搭配。
动作要轻柔，以免仪器的内筒轴变形和损伤。
向右旋转外转筒，装上外转筒。
3、接通电源220V，50Hz。
4、按动三位开关，调置高速或低速挡。
5、仪器转动时，轻轻拉动变速拉杆的红色手柄，依据标示变换所需要的转速。
6、将仪器以300r/min和600r/min转动，察看外转筒不得有摇摆，如有摇摆应停机重新安装外转筒。
7、以300r/min转动，检查刻度盘指针零位是否摇摆，如指针不在零位，应进行校验。
8、将刚搅拌过的钻井液倒入样品杯内至刻线处（350ml），立刻置于托盘上，上升托盘使内杯液面达到外转筒刻线处。
9、快速从高速调整到低速进行测量，待刻度盘的读数稳定后，分别记录各速梯下的读数.对其触变性的流体应在固定速梯下，剪切确定时间，取较小的读数为准，也可接受在快速搅拌后，快速转为低速进行读数的方法。
10、样品的粘度、切应力等测试和数据计算参照下文"参数计算"进行。
11、测试完后，关闭电源，松开托板手轮，移开样品杯。
12、轻轻左旋卸下外转筒，并将内筒逆时针方向旋转垂直向下用力，取下内筒。
13、清洗外转筒，并擦干，将外转筒安装在仪器上，清洗内筒时应用手指堵住锥孔，以免脏物和液体进入腔内，内筒单独放置在箱内固定位置。
14、测量扭力弹簧要视仪器使用频率1～2年内定期校验。
参数计算将室温调整在205℃，严格依照本章第二节操作步骤操作。
第三章 高分子流体的流变模型
粘度曲线上的Ⅰ和Ⅱ点的剪 切速率相同，但粘度不同， 这是由于Ⅱ处受应力的历史 比点Ⅰ长，凝胶破坏的程度 大，来不及恢复
3.6 震凝性流体
剪切速率不变，黏度随着时间的增加而增加，或者所需 要的剪切应力随着时间的增加而增加，反触变流体。
3.7 黏弹性流体
黏性流动中弹性行为已不能忽视的液体，例 如聚乙烯、PMMA以及聚苯乙烯的熔体等。
由于大分子的长链结构和缠结，聚合物熔体 的流动行为远比低分子液体复杂。 在广阔的剪切速率范围内，这类液体流动时： 切应力和剪切速率不再成正比关系;熔体的粘度 也不再是一个常数； 聚合物熔体的流变行为不服从牛顿流动规律。 非牛顿型流动： 不服从牛顿流动规律的流动. 非牛顿流体： 具有不服从牛顿流动规律的流动行为的液体。
1 [1 ( ) ]
1 n a a
• 对于大多数高分子液体来讲，当剪切速率达到一定值时， 大分子链发生降解， ∞可以取零。
3.3 幂律流体模型
3.3.1幂律方程
幂律方程： K n 1 K 微分后变形为： d n2 ( n 1) K d d 当n 1 ， 0，流体是牛顿流体 d d 当n 1 ， 0，流体是假塑性流体 d d 当n 1 ， 0，流体是膨胀性流体 d
屈服假塑性流体
宾汉塑性流体 剪 切 应 力
屈服胀塑性流体
剪切速率
广义宾汉流体：塑性流体；剪切变稀；剪切变稠。
时间依赖性液体
时间依赖性液体：流动时的应变和粘度不仅与剪应力
或剪切速率的大小有关，而且还与应力作用的时间有 关。 典型特征：
• 较长时间作用与较大应力作用有相同的结果；
• 应变存在滞后效应，增加应力和降低应力两个过程 的应变曲线不能重合，存在滞后环。
反应挤出己内酰胺阴离子开环聚合尼龙6的研究进展
反应挤出己内酰胺阴离子开环聚合尼龙6的研究进展陶威;李姣;闫东广【摘要】作为一种可连续化生产，残留单体易于脱除，产物分子量高，分子量分布窄，产品性价比高的制备方法，反应挤出阴离子聚合法在尼龙6的研究中应用广泛。
简要介绍了反应挤出阴离子聚合尼龙6的反应机理、工艺流程，并对国内外研究现状及发展趋势进行了分析，详细综述了反应挤出阴离子聚合尼龙6在纳米复合材料、尼龙6为基体的合金以及尼龙6为分散相的合金研究中的最新进展。
%As a kind of continuous production reaction extrusion anionic polymerization which could easy removal the residual monomer, produce high molecular weight PA6 and narrow the molecular weight distribution has been widely applied in the study of nylon 6. The mechanism, characteristics and research of polyamide 6 prepared via anionic ring-opening polymerization of ε-caprolactam by reactive extrusion was presented briefly. The research progress of composites and blends of polyamide 6 prepared by reactive extrusion was summarized detailedly. The development tendency of polyamide 6 prepared by reactive extrusion was depicted also.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】3页(P30-32)【关键词】反应挤出;尼龙6;复合材料;合金;研究进展【作者】陶威;李姣;闫东广【作者单位】江苏科技大学材料科学与工程学院，江苏镇江 212003;江苏科技大学材料科学与工程学院，江苏镇江 212003;江苏科技大学材料科学与工程学院，江苏镇江 212003【正文语种】中文【中图分类】TQ320.66-3;TQ323.6;TQ050.4-3尼龙6 是聚己内酰胺(Polyamide 6，PA6) 的俗称，具有优异的力学性能，兼具自润滑、耐磨、耐油、耐溶剂、自熄性以及良好的加工性能等优点，是尼龙系列中产量最大、用量最多、用途最广的品种，PA6 工程塑料广泛应用于汽车、船舶、电子电器、工业机械和日用消费品的构件和组件等，其纤维可制成纺织品、工业丝和地毯用丝等。
第六章 聚合物材料的流变性
& σs ~ γ
关系及 η ~ γ 关系用对数 &
对于牛顿流体， 对于牛顿流体，流动方程为
& lgσs = lgη + lgγ
作 lg图 ， 得到斜率为 的直 图 得到斜率为1的直 截距为lgη。 线，截距为 。 对于高聚物熔体， 对于高聚物熔体，流动方程 可表示为—— 可表示为
& lgσs = lg K +nlg γ
在假塑性区中， 在假塑性区中，粘度下降的程度可以看作是剪切作用下链缠结 结构破坏的程度的反映。 结构破坏的程度的反映。
c) d) e)
当切变速率继续增加到缠结破坏完全来不及重建， 当切变速率继续增加到缠结破坏完全来不及重建，粘度降低到 最小值，并不再变化，这就是第二牛顿区； 最小值，并不再变化，这就是第二牛顿区； 如果切变速率进一步增大，拟网状结构完全被破坏， 如果切变速率进一步增大，拟网状结构完全被破坏，高分子链 沿剪切方向高度取向排列，则粘度再次升高， 沿剪切方向高度取向排列，则粘度再次升高，导致膨胀性区的 出现； 出现； 直到出现不稳定流动，进入湍流区为止。 直到出现不稳定流动，进入湍流区为止。
& σs =σy +ηpγ 式 ， 中 —— 汉 程 宾 方
（ σs<σy)
σy称 屈 应 ； 为 服 力 ηp成 宾 粘 或 性 度 为 汉 度 塑 粘 。
11
举例——油漆、沥青、涂料、泥浆、牙膏 油漆、沥青、涂料、泥浆、 举例 油漆
2）假塑性流体 ）假塑性流体——在低切变速率时表现为牛顿流体，随着切 在低切变速率时表现为牛顿流体， 在低切变速率时表现为牛顿流体 变速率或剪切应力的增加，粘度逐渐减少（ 切力变稀） 变速率或剪切应力的增加 ， 粘度逐渐减少 （ 切力变稀 ） 。 举例——大多数高聚物熔体及其浓溶液 大多数高聚物熔体及其浓溶液 举例 大多数高聚物熔体 解释——长链高分子流动时， 同时穿过几个流速不等的 长链高分子流动时， 解释 长链高分子流动时 液层， 分子链各部分以不同速度前进， 液层 ， 分子链各部分以不同速度前进 ， 这种情况难以持 在适度流速或剪切力场中， 久 ； 在适度流速或剪切力场中 ， 每个长链分子总是力图 挣脱分子间的物理缠绕作用， 挣脱分子间的物理缠绕作用 ， 使自己全部进入同一流速 的流层； 的流层 ； 不同流速液层的平行分布导致大分子在流动方 向上取向； 切变速率或切应力增加，取向程度增大， 向上取向 ； 切变速率或切应力增加 ， 取向程度增大 ， 流 体粘度降低。 体粘度降低。
流变学
14 流变方程的作用包括：
① 流变方程可以区分流体类型，即不同类型的流体要用不同的流变方程来描述；
② 从流变方程可以获得流体内部结构的有关信息，如相转变等；
③ 流变方程与有关流体流动方程相联立，可用于解决非牛顿流体的动量、热量和质量传递
等工程问题。
15 对一些简单的流变性质的描述也可用曲线形式表示，如剪切应力与剪切速率关系曲线、
20 分散体系可以是均匀的也可以是非均匀的系统。
⑴均匀分散体系是由一相所组成的单相体系，而非均匀分散体系是指由两相或两相以上所组
⑵成的多相体系。
⑶如果被分散的粒子小到分子状态的程度，则分散体系就成为均匀分散体系。
⑷非牛顿流体往往是一种非均匀分散体系。
21 对非均匀分散体系，被分散的一相称为分散相或内相，把分散相分散于其中的一相称为
1. 爬杆现象，又称韦森堡（Weissenberg）效应 2. 挤出胀大现象 3. 同心套管轴向流动现 象 4. 回弹现象 5. 无管虹吸现象 6. 次级流现象 35 粘弹性流体与触变/反触变流体的时间效应区别
粘弹性流体与触变性/反触变性流体均具有剪切的时间效应。 例如，当突然给一流体施加一剪切应力时，相应的剪切应变随时间而变化，其原因可明显地 分为两类 一类是对应粘弹性流体的，提供给流体的机械能（剪切应力提供）的一部分作为弹性能而储 存起来，相对于一特定的剪切应力，当逐渐达到其最大储存能量时，所需的能量供给速率降 低到仅用于维持流体的粘性流动，因此，相应的剪切速率随时间逐渐减小，最后达到恒定值。
26 使流体产生大于 0 的剪切速率所需要的最小剪切应力，称之为屈服值。屈服值的大小是 体系所形成的空间网络结构的性质所决定的。 27 与时间无关的粘性流体的共同特点：
流体内部物理结构的变化都是瞬间即可调整到与剪切力相适应的程度。即给定一个剪切 应力就对应一个剪切速率，反之，给定一个剪切速率就对应一个剪切应力，粘度或表观粘度 不随时间变化。 28 若粘性流体内部结构的变化需要一个较长的时间过程才能调整到与流动条件或静止条件 相适应的结构平衡状态，那么，在这种结构变化过程中，流体的宏观表现就是流体的表观粘 度与时间有关，这种流体就称为与时间有关的粘性流体。 28 在恒定的剪切应力或剪切速率作用下，流体表观粘度随时间连续下降，并在剪切应力或 剪切速率消除后，表观粘度随之恢复的现象，称为触变性。 29 反触变性流体在恒定的剪切应力或剪切速率作用下，流体表观粘度随时间而增加。其性 质正好与触变性相反。 30 触变性特征：
6非牛顿流体
流性指数
凡是流变规律符合幂定律形式的流体，称为幂律流体。
9
9
工程流体力学
流性指数n反映了拟塑 性流体的流变性偏离牛顿流 体的程度。
1）当n=1时，为牛顿流体流变 方程。
2）当n<1时，拟塑性流体， n 越小，表明拟塑性流体和牛 顿流体的流变性差别越大。 K越大，粘度越大。故拟塑 性流体两大特性参数：n,k
六、非牛顿流体的流动
20
20
工程流体力学
六、非牛顿流体的流动
21
21
工程流体力学
六、非牛顿流体的流动
二、塑性流体基本流动方程
• 由于遵循质量、能量守恒规律，故牛顿流 体的三大方程同时适于塑性流体：
1、 Q Av
2、 Q1A1 Q2 A2
3、
Z1
p1
g
v12 2g
Z2
p2
g
1、塞流：当塑性流体半径R处的推动力超过了由于极 限静切应力所引起的阻力时，流体整体象活塞一样 在管内流动，称为流核。
2、结构流：随两端压差增大，小于半径R的各流层依 次开始流动，形成塞流的流核半径逐渐缩小，而流 核以外部分各流层间速度不同，形成流速梯度为梯 度区。
3、层流、湍流：两端的压差再增大，流核全部消失， 梯度区扩大形成层流；随两端压差继续增大，则由 层流变为湍流。
30
30
工程流体力学
六、非牛顿流体的流动
五、钻头水眼处压力损失计算
1、压力损失Δp
即是将沿程水头损失用压差形式来表示。
p损 ghf
2、经过钻头水眼的压力损失可由孔口和管嘴出流 的流量公式来计算；
Q A 2gH0 A 2g(p头 g)
频率扫描进行分散体系流变分析
频率扫描进行分散体系流变分析介绍涂料或颜料基本上颜料在液体中的分散体系。
许多分散剂制造商认识到，产品成功与否取决于储存稳定性、抗流挂、流平性、涂刷性和喷雾性。
这些因素常常相互制约，因此它们之间必须达到某种平衡才能生产出成功的产品。
测量流变特性可以获得微观结构信息，使我们更好地了解应用特性和最终使用特性。
测定样品微结构最好的方法之一是振荡（动态）测试。
在采用详细动态测试探究样品微结构之前，必须首先定义线性粘弹区 (LVER)。
这可以通过幅度扫描进行测定。
如前所述，LVER也可以用来测定悬浮液的稳定性。
因为结构特性与弹性最为相关，所以弹性模量 (G')的 LVER 长度可以用于测量样品结构的稳定性。
样品的 LVER 长表明其具有分散良好并稳定的体系。
在幅度扫描测试中，必须从 LVER 选择应力和应变并应用于随后的振荡测量。
解释频率扫描是非常有用的测试，因为它能够测定样品粘弹特性与时间尺度的关系函数。
通过该测试可以得到几组参数，如储能（弹性）模量 (G')、粘性（损耗）模量 (G") 和复数粘度 (η*)。
储存模量可以用来衡量样品的弹性成分，同样，损耗模量可以用来衡量样品粘性。
在时间尺度相近的过程中，特定频率下哪个模量占主导就表明结构完整的物质是呈弹性还是呈粘性。
大多数涂料的力学响应呈粘弹性，因为在批量生产阶段，悬浮固体、添加剂浓度、胶体稠度等会诱导某些结构产生。
注意以下扫频数据集中给出的实例。
图 1 是典型的无相互作用的颗粒分散体系，粘度几乎与频率无关。
损耗模量高于弹性模量，并且两个模量都在很大程度上取决于频率。
这种情况下极易发生沉降。
图 2 显示弱结构体系。
粘性模量仍然高于弹性模量。
然而两者间的差距要小于无相互作用体系。
复数粘度也取决于频率。
这个系统中可能会发生沉降。
图 3 显示的体系能归入良好结构（凝胶体）类。
该例中微粒相互作用力强，储存模量(G') 高于损耗模量 (G")，两个模量几乎都与频率相互独立。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
熔融指数越大，流动性越好，粘度越低。
测试条件必须一致
MI温度/负荷量
熔融指数高 熔融指数介于 两者之间 熔融指数低 注射成型 吹塑成型 挤出成型
高分子材料分析
可变压力型毛细管流变仪 一般为柱塞式，通过在柱塞上施加一定的压力，使料筒中的高聚 物熔体发生流动。
乌氏粘度计—测定特性粘度
高分子材料分析
门尼粘度计—橡胶粘度 在一定温度和一定转子转速 下，测定未硫化胶对转子转 动的阻力。
高分子材料分析
旋转式流变仪应用
•表征流体粘度与温度的关系 •通过流变曲线判定流体的类别 •法向应力差的测定
2F N1 2 R
韦森堡效应 爬杆效应
高分子材料分析
2. 毛细管流变仪
熔融指数仪-固定压力型 将高聚物在柱状储料器中加热到一定温度， 使之完全熔融，然后加上一定负荷，使高聚物 从长度很短的毛细管中流出。单位时间流出的 高聚物重量（g数）即为熔融指数-MI。 MI单位：g/10min
毛细管流变仪应用
•研究流变性质与分子结构的关系 •研究添加剂对原材料流变性能的影响 •聚合物粘弹性的研究 •研究不同材料对温度的敏感性 •剪切诱导结晶与压力突增现象
• 研究流变性质与分子结构的关系
• 研究添加剂对原材料流变性能的影响
P168 图19－4和图19－5
挤出胀大效应
高分子材料分析
变方程式。
F
u
du dy
牛顿粘性定律
பைடு நூலகம்du dy
剪切速率
高分子材料分析
流体分类:
粘性流体分为：牛顿流体
非牛顿流体：宾汉流体 假塑流体 胀塑流体
屈服－胀塑流体 宾汉流体 E 屈服－假塑流体
胀塑流体
屈 服 应 力
牛顿流体
τ
y
假塑流体
剪切速率
非依时性流体的流动曲线
M 应力： 2r 2l
M 1 1 粘度： ( 2 2) 4l Rb Rc
高分子材料分析 锥板粘度计—高剪切速率样品 聚合物熔体被放置在锥板和圆形平板之间的缝隙内。锥角θ 指的 是锥体表面和水平板表面间的夹角。
3M 3 2 r0
高分子材料分析 平行平板粘度计—高粘度样品 固定一个平板,另一个平板作 相对转动,聚合物样品被放置 在上下两个平行平板之间。
3. 转矩流变仪-用于评价高聚物熔体的流动性能
物料在混炼室中，受到转速不同、转向相反的两个 转子所施加的作用力，使物料在转子与室壁间进行混炼 剪切，物料对转子凸棱施加反作用力，这个力由测力传 感器测量，在经过机械分级的杠杆力臂转换成转矩值的 单位克·米(g·m)读数。其转矩值的大小反应了物料粘 度的大小。通过热电偶对转子温度的控制，可以得到不 同温度下下物料的粘度
（3）加工温度。可以测定不同温度下的转矩 流变曲线，得到M-T关系曲线。 （4）材料的稳定性。研究分解时间的长短。 （5）可将转矩换算成剪切应力、剪切速率或 粘度，得到流变曲线。
高分子材料分析 转矩流变仪的应用：
选择原材料，可判别材料的热稳定性；
研究共混物的配比以及共混后两相的分布情况；
高分子材料分析
可得到的信息：
（1）判断可加工性。由于转矩值的大小直接反映了物料的 粘度和消耗的功率，由此可以看出此配方是否具有加工的可能 性。若转矩太大，则在加工中需要消耗许多电力，或在更高温 度下，才能降低转矩，也需耗电，成本提高，这时应考虑改变 配比，下调转矩。
（2）加工时间。热塑性材料：要求t4不能太短，否则还未成 型就已分解、交联。热固性材料：若t4太长，效率太低，需很 长时间才能固化脱模，周期长；若t4太短，物料很快就固化在 螺杆或模具中。
表观粘度： 连接原点和给定 减切速率在曲线 上的对应点所做 割线的斜率。
d c d
稠度： 选定剪切速率在 曲线上的对应点 对该曲线所做切 线的斜率。
初始粘度： 零切变粘度
0
仪器测试
高分子材料分析
1. 旋转式流变仪器
同轴圆筒粘度计 测定粘度的基本仪器，由两个同轴圆筒组成，在两个圆筒之间装 填被测流体。内筒以一定的速度旋转，测定作用在外筒上的转矩，根 据转矩与转速的关系，测定粘度。
制定工艺配方和工艺条件;
研究添加剂对原料性能的改善； 研究聚合物耐热及耐减切稳定性； 增塑剂吸收情况的研究； 热固性树脂固化特性的研究。
高分子材料分析 本章要点：
1、粘性流体的分类及各类流体的特征。
2、粘度的单位换算。
3 、研究高聚物流变性能主要有哪几类仪器？各自的特性怎样？
4、转矩流变仪能提供哪些信息，有什么作用？
高分子材料分析
幂律定律：
n
lg lg n lg
做 lg lg 曲线，可以求出n n=1, 牛顿流体 非依时性流体，粘度不随时 间变化
n>1，胀塑流体
n<1，假塑流体
高分子材料分析
两类依时性的流变行为： 触变流体——随时间增加，粘度下降； 流凝流体——随时间增加，粘度增大； （震凝体）
高分子材料分析
粘度的表示：
: N / m2 : s 1
牛顿型流体
1Pa s 1000mPa s
习惯用泊、厘泊表示：
1Pa s 1000cp 1mPa s 1cp
高分子材料分析
常见物质20℃ 的粘度：
水
1.0cp
血液37℃ 4-15cp
蜂蜜 104 cp 沥青 108 cp
高分子材料分析
第六篇 流变性能分析
高分子材料分析
第十四章 流变性能分析
14.1 流变学基础知识 14.2 旋转式流变仪 14.3 毛细管流变仪
14.4 转矩流变仪
14.5 流变仪的选择
高分子材料分析
14.1 流变学基础知识
研究物质的流动与形变的科学。
流变特性：
物体在某一瞬间所表现的应力与应变的定量关系。 即用一些参数把应力(τ)和应变(γ)的关系表示为流
汽油 0.65cp 水银 15cp
非牛顿流体的粘度？
对于非牛顿流体，一般用表观粘度表示，也 有用初始粘度、稠度等表示。 表观粘度：随剪切应力或剪切速率而改变， 用表观粘度可以大致了解流体在某一剪切速率 下的流动性。 仅仅用一个表观粘度难以描述非牛顿流体 的流动曲线。
高分子材料分析
a
高分子材料分析
仪器结构、组成 主体部分：电机、齿轮变速箱、 转矩传感器
测量装置：密炼式混合测量头， 螺杆挤出式测量头
控温装置：热电偶、控温仪表
转矩与时间的关系曲线
t1: 物料受热压实时间；t2: 塑化时间（熔融软化）；t3: 达到平衡时间（物料动态稳定）；t4: 物料分解/交联时间；M1: 最小转矩；M2: 最大转矩；M3: 平衡转矩