流变学原理和增稠剂选择的技巧(ppt)
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流变学原理和增稠剂选择(罗门哈斯)
10-2
10-1
100
101
102
103
104 105
0.1
1
剪切速率 (s-1 )
10
100
1,000 10,000 罗门哈斯公司版权所有
涂料和流变学的关系
涂料制备：分散
漆膜的光学性能（遮盖、光泽）主要取决于颜填料分散的质量 高研磨粘度 低研磨粘度
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涂料和流变学的关系
涂料贮存：沉降
d) CH2CH2OH
e) CH2CH2CH(OH)CH3 f) CH2CH(OH)CH3
增稠剂的分子结构
非离子型聚氨酯增稠剂(HEUR)
(Hydrophobically modified Ethylene oxide URethane)
线型类
亲水主链 聚氨酯链接 疏水基团
支链类
分子量: 5万 – 10万
乳液粒径大小
乳液的种类 与表面活性剂的相互作用
与有机溶剂的相互作用
颜料体积浓度(PVC)的影响
体积固体含量(VS)的影响
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增稠效率影响因素
乳液粒径大小影响
增稠剂在乳液上的吸附
HEUR
50 nm 90 nm 140 nm
340 nm
600 nm
聚氨酯增稠剂浓度
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pH ~ 3-4
乳液形态供货
pH ~ 7-10
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增稠剂机理
HASE类缔合型增稠剂增稠机理
(如:TT-935, DR系列)
-乳液 -乳液 -乳液 - -
--
-
-
增稠水相及乳液相
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流变学基础PPT课件
当剪切应力大于屈服值时液体开始流动，而发生塑 性变形，此时D与S呈直线关系，η为定值；
10
4)其流动公式为D=(S－S0)/ η· 2020年9月28日
塑性流体的结构变化示意图
11
2020年9月28日
11
二、非牛顿流动
2.假塑性流动（pseudoplastic flow）
1)随剪切应力的增大，η下降； 2)曲线通过原点为准塑性流动； 3)其流动公式为D=Sn/ ηa
蠕变性(creep)：对物质附加一定的重量时， 表现为一定的伸展性或形变，而且随时间发生 变化，此现象称为蠕变性。
18
2020年9月28日
第十四章:流变学基础
第三节 蠕变性质的测定方法
落球 黏度
计
旋转 黏度
计
圆锥平 板黏度
计
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2020年9月28日
蠕变性质的测定方法
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2020年9月28日
20
是存在一定的时间差）·
3)原因：····
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2020年9月28日
三、粘弹性与蠕变性
黏弹性(viscoelasticity)：高分子物质或分散 体系，具有黏性(viscosity)和弹性(elasticity) 双重特性，这种性质称为黏弹性. ·
应力缓和(stress relaxation)：物质被施加一 定的压力而变形，并使其保持一定变形时，应 力随时间而减少，此现象称为应力缓和。
D=dv/dy
剪切应力（S）：使液层产生相对
运动需施加外力，在单位面积上
4
所需施加的这种力称剪切应力。 2020年9月28日
4
5
2020年9月28日
第十四章:流变学基础
第二节 流变性质
药剂学流变学基础课件
（二）剪切应力和剪切速度 剪切应力与剪切速度是表征体系流变性 质的两个基本参数。 流体的层流速度不同，形成速度梯度， 或称剪切速度。速度梯度的产生是由于 流动阻力的存在，流动较慢的液层阻滞 流动较快液层的运动。 使各液层间产生相对运动的外力叫剪切 力，在单位液层面积（A）上所需施加的 这种力称为剪切应力，简称剪切力。
胀性流体的结构变化示意图
(四)触变流动(thixotropic flow)
随着剪切应力增大，粘度下降，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。 产生触变的原因：对流体施加剪切力后，破坏了 液体内部的网状结构，当剪切力减小时，液体又 重新恢复原有结构，恢复过程所需时间较长，因 而触变流动曲线中上行线和下行线就不重合。 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。
混悬剂在振摇、倒出及铺展时能自由流 动是形成理想的混悬剂的最佳条件。
（二）流变学在乳剂中的应用
乳剂在制备和使用过程中经常会受到各 种剪切力的影响，大部分乳剂表现为非牛 顿流动。 在使用和制备条件下乳剂的特性是否适 宜，主要由制剂的流动性决定。体现在乳 剂铺展性、通过性、适应性等方面。 掌握制剂处方对乳剂流动性的影响非常 重要。
塑性流体的结构变化示意图
(二)假塑性流动(pseudoplastic flow)
假塑性流动：没屈服值；过原点；剪切 速度增大，形成向下弯的上升曲线，粘 度下降，液体变稀。 假塑性液体的流动公式：D=Sn/a 或 log D=log 1/a +nlog S D为剪切速度；S为 剪切应力；a 为表观粘度(随切变速度的 不同而不同）；n>1， a 随S增加而增加。 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。
《食品增稠剂》PPT课件
5
第一节：增稠剂概述
二、增稠剂的分类： 2、人工合成增稠剂：人工采用化学方法合成 的食品增稠剂. 包括以天然增稠剂进行改性制得的物质及纯 人工合成增稠剂. 如：海藻酸丙二醇酯、羟甲基纤维素钙、羟 甲基纤维素钠、磷酸淀粉钠、乙醇酸淀粉钠； 纯化学合成:聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠等.
6
第二节：影响增稠剂作用效果 的因素
10
第二节：影响增稠剂作用效果 的因素
五、切变力对增稠剂溶液黏度的影响 一定浓度的增稠剂溶液的黏度,会随搅
拌、泵压等的加工、传 输手段而变化.
变化的规律属于食品物性学的内容. 六、增稠剂的协同效应：有时单独使用 一种增稠剂得不到理想的结果,须同其 他一些乳化剂复配使用,发挥协同效应. 如果增稠剂混合复配使用时,增稠剂之间 会产生一种黏度叠加效应.
1、天然增稠剂： 1.1 食用明胶： 应用：食品添加剂、罐头、糖果、 冰糕、火腿肠、皮冻、雪糕等食品 1.2 酪蛋白酸钠： 应用：乳化剂；稳定剂和蛋白 质强化剂.并有增粘、粘结、发泡、 持泡等作用.冰淇淋,肉类及水产 肉糜制品,饼干、面包、面条类 等谷物制品.
18
第四节：常用食品增稠剂及应用
1、天然增稠剂： 1.3 阿拉伯胶： 是一种天然植物胶,取自一种树 的汁液凝结而成．品质良好的阿 拉伯胶颜色呈琥珀色,且颗粒大而圆,主要产于非洲．目前也 有经过精制过程而得的粉末状阿拉伯胶,使用上更为方便. 1.4 罗望子多糖胶： 是一种豆科罗望子属植物 果实中的果核胚乳部分. 主要用于果酱、软糖、冰
淇淋等食品.
19
第四节：常用食品增稠剂及应用
1、天然增稠剂：
1.5 田菁胶：
1.6 琼脂：
20
第四节：常用食品增稠剂及应用
1、天然增稠剂：
食品增稠剂 教学PPT课件
– 凝胶的形成受温度（CMC可逆热凝胶）、 pH值、离子、蛋白质、多糖等有关。
– 凝胶的触变性 – 食品胶之间凝胶的协同效应
增稠剂在食品中的作用
凝聚性（澄清作用） 保水、持水性 控制结晶 成膜、保鲜作用 掩蔽作用 用于保健、低热食品的生产 ：
– 绝大多数食品胶能发挥膳食纤维的功能。 – 食品胶也作为脂肪取代物较广泛地应用于低脂食
品、疗效食品和保健食品的生产中 。目前的脂肪 取代物，大部分与食品胶有关。
Β-CYCLODEXTRIN
食品增稠剂的选择
所应用食品的特点
– 产品形态：如凝胶、流动性、硬度、 透明 度及混浊度等
– 产品体系：悬浮颗粒能力，稠度、风味、 原料类型等
– 产品的口感 – 产品贮存：时间、风味稳定、水分、油分
温度：
– 温度升高，黏度下降 – 存在牛顿型和非牛顿型之间的转变
NDJ-8S 粘度计
转子、转速 温度 粘度范围 Pa.S
QND－1型粘度计
食品增稠剂的增稠性质
1、所有亲水胶体都具有一定黏度，具 有增稠效果，此时亲水胶体分子发生水 化作用。
2、对于不同种类的食品胶，其增稠效 果并不一样。大多数食品胶在很低的浓 度时（如1％），都能获得高黏度的流 体。
非离子型增稠剂：淀粉、海藻酸丙二醇酯 等
化学结构不同：
多糖类增稠剂：淀粉类、纤维素类、海藻 酸类、果胶、槐豆胶等 。大多数都属于此 类。
多肽类增稠剂：明胶、酪蛋白酸钠等。由 于来源有限，价格偏高，应用较少。
流变学差异：
增稠剂还可以按照其流变性质分为：
➢ 牛顿型增稠剂和非牛顿型增稠剂（假塑性） ➢ 凝胶型增稠剂和非凝胶型增稠剂
食品增稠剂的增稠性质
3、在溶液中容易形成网状结构或具有 较多亲水基团的增稠剂都具有较高的黏 度。
– 凝胶的触变性 – 食品胶之间凝胶的协同效应
增稠剂在食品中的作用
凝聚性（澄清作用） 保水、持水性 控制结晶 成膜、保鲜作用 掩蔽作用 用于保健、低热食品的生产 ：
– 绝大多数食品胶能发挥膳食纤维的功能。 – 食品胶也作为脂肪取代物较广泛地应用于低脂食
品、疗效食品和保健食品的生产中 。目前的脂肪 取代物，大部分与食品胶有关。
Β-CYCLODEXTRIN
食品增稠剂的选择
所应用食品的特点
– 产品形态：如凝胶、流动性、硬度、 透明 度及混浊度等
– 产品体系：悬浮颗粒能力，稠度、风味、 原料类型等
– 产品的口感 – 产品贮存：时间、风味稳定、水分、油分
温度：
– 温度升高，黏度下降 – 存在牛顿型和非牛顿型之间的转变
NDJ-8S 粘度计
转子、转速 温度 粘度范围 Pa.S
QND－1型粘度计
食品增稠剂的增稠性质
1、所有亲水胶体都具有一定黏度，具 有增稠效果，此时亲水胶体分子发生水 化作用。
2、对于不同种类的食品胶，其增稠效 果并不一样。大多数食品胶在很低的浓 度时（如1％），都能获得高黏度的流 体。
非离子型增稠剂：淀粉、海藻酸丙二醇酯 等
化学结构不同：
多糖类增稠剂：淀粉类、纤维素类、海藻 酸类、果胶、槐豆胶等 。大多数都属于此 类。
多肽类增稠剂：明胶、酪蛋白酸钠等。由 于来源有限，价格偏高，应用较少。
流变学差异：
增稠剂还可以按照其流变性质分为：
➢ 牛顿型增稠剂和非牛顿型增稠剂（假塑性） ➢ 凝胶型增稠剂和非凝胶型增稠剂
食品增稠剂的增稠性质
3、在溶液中容易形成网状结构或具有 较多亲水基团的增稠剂都具有较高的黏 度。
增稠剂及稳定剂PPT课件
37
2.植物性胶类增稠剂
果胶 是陆生植物组织细胞间和细胞膜中存在的一
类支撑物质的总称。为白色或淡黄褐色的粉末， 溶于20倍水中呈粘稠状液体。对酸性溶液稳 定。可用于果冻、果酱、果汁、果汁粉、巧克 力、糖果等食品。
GB 2760-2007规定，可用于各种食品，按 生产需要适量使用。
38
阿拉伯胶
34
六、几种常用的增稠剂
1.动物性胶类增稠剂 明胶：是用动物皮、骨、软骨等富含胶原蛋白
的组织经过部分水解后得到的高分子聚合物。 明胶是胶原蛋白经过不可逆的加热水解的产
物，是胶原纤维的衍生物，具有典型的蛋白质 特征。除作增稠剂外，还可补充人体胶原蛋白， 而且明胶不含脂肪与胆固醇，是良好的营养品。
35
增稠剂之间的协同效应不仅可以改变混合 体系的粘度，而且也会使凝胶的性质得到改善。
27
改变粘度 协同增效——增大粘度 协同减效——降低粘度 改善凝胶特性 调节强度：两种增稠剂以不同比例混合时，能够
形成不同强度的凝胶体。例如黄原胶与槐豆胶。 改善质构：将琼脂与卡拉胶混合后形成的凝胶，
柔软而富有弹性。
由于增稠剂分子具有不同的结构和基团， 所以，它们在结合时有关不同的模式。因此， 不同的增稠剂形成的凝胶在性质上也有很大的 差异。
23
增稠剂胶凝作用通常有两种模式:
1、螺旋结合 当增稠剂溶胶冷却时，其中的一部分分子借助 于分子间结合力(如氢键)形成螺旋状微胶束。然 后这些螺旋状微胶束相互凝聚形成三维构造的 凝胶（琼脂），或者在阳离于（如K+）存在下， 在螺旋处形成结合链，成为凝胶状态（卡拉 胶）。
40
琼脂 也称作洋菜，是从石花菜属、鸡毛菜属等
品种的红藻中提取的一种复杂的水溶性多糖化 合物。
2.植物性胶类增稠剂
果胶 是陆生植物组织细胞间和细胞膜中存在的一
类支撑物质的总称。为白色或淡黄褐色的粉末， 溶于20倍水中呈粘稠状液体。对酸性溶液稳 定。可用于果冻、果酱、果汁、果汁粉、巧克 力、糖果等食品。
GB 2760-2007规定，可用于各种食品，按 生产需要适量使用。
38
阿拉伯胶
34
六、几种常用的增稠剂
1.动物性胶类增稠剂 明胶：是用动物皮、骨、软骨等富含胶原蛋白
的组织经过部分水解后得到的高分子聚合物。 明胶是胶原蛋白经过不可逆的加热水解的产
物，是胶原纤维的衍生物，具有典型的蛋白质 特征。除作增稠剂外，还可补充人体胶原蛋白， 而且明胶不含脂肪与胆固醇，是良好的营养品。
35
增稠剂之间的协同效应不仅可以改变混合 体系的粘度，而且也会使凝胶的性质得到改善。
27
改变粘度 协同增效——增大粘度 协同减效——降低粘度 改善凝胶特性 调节强度：两种增稠剂以不同比例混合时，能够
形成不同强度的凝胶体。例如黄原胶与槐豆胶。 改善质构：将琼脂与卡拉胶混合后形成的凝胶，
柔软而富有弹性。
由于增稠剂分子具有不同的结构和基团， 所以，它们在结合时有关不同的模式。因此， 不同的增稠剂形成的凝胶在性质上也有很大的 差异。
23
增稠剂胶凝作用通常有两种模式:
1、螺旋结合 当增稠剂溶胶冷却时，其中的一部分分子借助 于分子间结合力(如氢键)形成螺旋状微胶束。然 后这些螺旋状微胶束相互凝聚形成三维构造的 凝胶（琼脂），或者在阳离于（如K+）存在下， 在螺旋处形成结合链，成为凝胶状态（卡拉 胶）。
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琼脂 也称作洋菜，是从石花菜属、鸡毛菜属等
品种的红藻中提取的一种复杂的水溶性多糖化 合物。
流变学PPT课件
1
流变学（Rheology ）的定义
• 流变学是研究物质形变和流动的科学流变学是研究流动与 变形的科学 。对于粉末冶金、塑料、油漆、印刷油墨、 清洁剂、石油等行业的科技人员来说，拥有流变学知识是 十分必要的。从物质状态来说，流变学的研究对象包括固 体、流体和悬浮体。因此流变学又可分为固体流变学、流 体流变学和悬浮体流变学。在工业生产与日常生活中，对 流体流变学的研究远远超过固体
16
•
由于高分子量和液晶相序的有机结合，液晶高分子具有一些优异
特性，拥有广泛的应用前景。例如，它是强度和模量最高的高分子，
能用于制造防弹衣、缆绳乃至航天器的大型结构部件；它可以是膨胀
系数最小的高分子，适于光纤的保护层；也可以是微波吸收系数最小
的耐热性高分子，特别适合制造微波炉具；它还可以是最具铁电性及
调。磁流变液的优良特性使其在航空航天（真空中）、
武器控制、机器人、噪声以及汽车、船舶与液压工程等领 域具有广阔的应用前景。
20
21
3
流体及其分类
• 流体是液体和气体的总称。流体是由大量的、不断作热运 动而且无固定平衡位置的分子构成的，它的基本特征是没 有一定的形状和具有流动性。通常依据在一定的温度和一 定的剪切应力作用下流体所表现出的特性，把其划分为牛 顿流体与非牛顿流体两大类。这个特性就是粘度，粘度是 表示体系对流动阻力的一种性质，它可以理解为液体流动 时表现出的内摩擦。以下，我们仅研究非牛顿流体
在许多疾病临床症状出现之前就可以观察到血液流变特性的改变因此及时了解血液流变特性的变化采取有效措施改善血液流变特性是预防和治疗疾病防止疾病恶化的重要手段之一正常情况下血液在外力血压的作用下在血管内流动并随着血管性状管壁情况和血管形状等及血液成分粘度的变化而变维持正常的血液循环
流变学（Rheology ）的定义
• 流变学是研究物质形变和流动的科学流变学是研究流动与 变形的科学 。对于粉末冶金、塑料、油漆、印刷油墨、 清洁剂、石油等行业的科技人员来说，拥有流变学知识是 十分必要的。从物质状态来说，流变学的研究对象包括固 体、流体和悬浮体。因此流变学又可分为固体流变学、流 体流变学和悬浮体流变学。在工业生产与日常生活中，对 流体流变学的研究远远超过固体
16
•
由于高分子量和液晶相序的有机结合，液晶高分子具有一些优异
特性，拥有广泛的应用前景。例如，它是强度和模量最高的高分子，
能用于制造防弹衣、缆绳乃至航天器的大型结构部件；它可以是膨胀
系数最小的高分子，适于光纤的保护层；也可以是微波吸收系数最小
的耐热性高分子，特别适合制造微波炉具；它还可以是最具铁电性及
调。磁流变液的优良特性使其在航空航天（真空中）、
武器控制、机器人、噪声以及汽车、船舶与液压工程等领 域具有广阔的应用前景。
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流体及其分类
• 流体是液体和气体的总称。流体是由大量的、不断作热运 动而且无固定平衡位置的分子构成的，它的基本特征是没 有一定的形状和具有流动性。通常依据在一定的温度和一 定的剪切应力作用下流体所表现出的特性，把其划分为牛 顿流体与非牛顿流体两大类。这个特性就是粘度，粘度是 表示体系对流动阻力的一种性质，它可以理解为液体流动 时表现出的内摩擦。以下，我们仅研究非牛顿流体
在许多疾病临床症状出现之前就可以观察到血液流变特性的改变因此及时了解血液流变特性的变化采取有效措施改善血液流变特性是预防和治疗疾病防止疾病恶化的重要手段之一正常情况下血液在外力血压的作用下在血管内流动并随着血管性状管壁情况和血管形状等及血液成分粘度的变化而变维持正常的血液循环
增稠剂专题课件
肉汁中起增稠作用，用于面包和糕点中可起到持水的
作用，用于冰淇淋中使产品融化缓慢，面制品中增进
口感，方便面里防止吸油过多，烘焙制品中延长老化
时间，肉制品内作黏合剂，也用于奶酪中增加涂布性
等。
学习文档
在几种常见食品中的具体应用如下：
①在挂面生产中，瓜尔豆胶可以说是最理想的黏结剂，制面 过程中添加0.2%~0.6％的瓜尔豆胶，由于胶体与蛋白质相互作 用形成网络组织，使面条表面光滑，不易断，增加面弹性，在 面条干燥过程中，防止粘连，减少烘干时间，口感好，制成的 面条耐煮，不断条。
面包表面的光滑感。
④饮料
阿拉伯胶是啤酒之类饮料的泡沫稳定剂，在
饮料中会产生类似水果汁的、引人注目的混浊外观。
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⑤香料乳化
很多用于饮料的乳液是用阿拉伯胶
作为乳化剂而制造的。
⑥香味固定
阿拉伯胶作为驻香剂使用时，阿拉
伯胶在香料颗粒的周围形成保护薄膜，以防止氧化和
蒸发，同时也防止它从空气中吸湿。另外，随着更先
学习文档
(2)制备方法
瓜尔豆胶是由瓜尔豆的种子去皮
去胚芽后的胚乳部分经清理、干燥粉碎后加水，再
进行加压水解，再用20％乙醇沉淀，离心分离后干
燥、粉碎而得。商品胶一般为白色至浅黄褐色自由
流动的粉末，接近无臭，也无其他任何异味，一般
含有75%~85％的多糖、5%~6％的蛋白质、2%~3％
的不溶性纤维及1％的灰分。根据粒度和黏度瓜尔豆
④乳化稳定性 由于阿拉伯胶结构上带有部分蛋白 物质及鼠李糖，使得阿拉伯胶有非常良好的亲水亲 油性，是非常好的天然水包油型乳化稳定剂。但不 同来源树种的阿拉伯胶其乳化稳定效果有差别。
学习文档
Hale Waihona Puke 一般规律是：鼠李糖含量高，含氮量高的胶体，其 乳化稳定性能更好些。还具有降低溶液表面张力的功 能，用于稳定啤酒泡等。
流变学在药剂学中的应用ppt课件
11
温度对软膏基质稠度 的影响，可利用经过改 进的旋转粘度计进行测 定，并对其现象加以解 释。 右图 温度对两种基 质的塑性流动影响是一 样的，且降伏点的温度 变化曲线也表现为同样 的性质。
12
而对其触变性而言，
右图中可以看出温度对两 种基质的变化特性完全不 同.
其原因主要是随着温度 的升高凡士林的蜡状骨架 基质产生崩解，另一方面， 液体石蜡聚乙烯复合型软 膏基质，通常在温度发生 变化的条件下能够维持树 脂状结构。
切变速度小，显示较高的粘性，
切变速度变大，显示较低的粘性。
即混悬剂在振摇、倒出及铺展时能否自由流动是
形成理想的混悬剂的最佳条件。
表现假塑性流动的西黄蓍胶、海藻酸钠、羧甲基纤维
素钠等物质，具有上述性能。
6
牛顿流体性质的甘油 粘性 作为悬浮粒子的助悬剂较为理 想。 从容器中到出、皮肤表面涂膜 时其粘度较高, 稠度较大，且 吸湿性高，所以不经稀释则无 法使用。
且平均粒径变小粘度增大在同样的平均粒径条件下粒度分布范围广的系统比粒度分布狭的系统粘影响乳剂粘度的还有一个主要因素为乳化剂膜的物理学特性和电学性质也影响乳剂粘性三流变学在半固体制剂中的应用制软膏剂和化妆品用雪花膏时须控制好非牛顿流体材料的浓度稠度
流变学在药剂学中的应用
应用流变学理论对混悬剂、乳剂、半固体制剂等的剂 型设计、处方组成以及制备、质量控制等进行评价。 制备医疗和化妆品用的雪花膏、糊剂、洗涤剂 须调整适当的稠度和润滑性，使其制剂达到良好的重 现性。制备制剂时选择的装置不同，流变学性质也不 一样。若在制备过程中制备装置选择不当，制剂的流 变学性能得不到满意的效果。 一种物质的流变性和变形按其类别可以分两类： 一种为牛顿流变学，另一种为非牛顿流变学。
温度对软膏基质稠度 的影响，可利用经过改 进的旋转粘度计进行测 定，并对其现象加以解 释。 右图 温度对两种基 质的塑性流动影响是一 样的，且降伏点的温度 变化曲线也表现为同样 的性质。
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而对其触变性而言，
右图中可以看出温度对两 种基质的变化特性完全不 同.
其原因主要是随着温度 的升高凡士林的蜡状骨架 基质产生崩解，另一方面， 液体石蜡聚乙烯复合型软 膏基质，通常在温度发生 变化的条件下能够维持树 脂状结构。
切变速度小，显示较高的粘性，
切变速度变大，显示较低的粘性。
即混悬剂在振摇、倒出及铺展时能否自由流动是
形成理想的混悬剂的最佳条件。
表现假塑性流动的西黄蓍胶、海藻酸钠、羧甲基纤维
素钠等物质，具有上述性能。
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牛顿流体性质的甘油 粘性 作为悬浮粒子的助悬剂较为理 想。 从容器中到出、皮肤表面涂膜 时其粘度较高, 稠度较大，且 吸湿性高，所以不经稀释则无 法使用。
且平均粒径变小粘度增大在同样的平均粒径条件下粒度分布范围广的系统比粒度分布狭的系统粘影响乳剂粘度的还有一个主要因素为乳化剂膜的物理学特性和电学性质也影响乳剂粘性三流变学在半固体制剂中的应用制软膏剂和化妆品用雪花膏时须控制好非牛顿流体材料的浓度稠度
流变学在药剂学中的应用
应用流变学理论对混悬剂、乳剂、半固体制剂等的剂 型设计、处方组成以及制备、质量控制等进行评价。 制备医疗和化妆品用的雪花膏、糊剂、洗涤剂 须调整适当的稠度和润滑性，使其制剂达到良好的重 现性。制备制剂时选择的装置不同，流变学性质也不 一样。若在制备过程中制备装置选择不当，制剂的流 变学性能得不到满意的效果。 一种物质的流变性和变形按其类别可以分两类： 一种为牛顿流变学，另一种为非牛顿流变学。
增稠剂知识PPT课件
明胶在冰淇淋中最大使用量一般不超过0.15% , 使 用时即可以干撒(慢慢地) 也可以配成5%溶液添加剂 配料溶液中。
.
12
海藻酸钠为白色或淡黄色粉末, 无臭无味, 是一种 亲水性聚合物。用在冰淇淋中, 可使物料稳定均匀, 易于搅拌和溶解, 冷冻时可调节流动, 使产品具有 平滑的外观及抗融化特性,无需老化时间, 产品膨胀 率较高, 口感平滑细腻, 口味良好, 同时用量比其它 增稠稳定剂少, 一般用量为0.11% - 0.13%。
淀粉对制品的持水性和组织形态均有良好的效果。 在加热过程中淀粉糊化，肉中水分被吸入淀粉颗粒 而固定，持水性变好，提高了肉质的紧密度，同时 淀粉颗粒变得柔软而富有弹性。
淀粉又是肉类制品的填充剂，可以减少肉量，提高 出品率，降低成本。
在糜状制品中，若淀粉加得太多，会使腌制的肉品 原料在斩拌过程中吸水放热，同时增加制品的硬度， 失去弹性，组织粗糙，口感不爽。并且，在存放过 程中产品也极易老化。
在肉制品中，多用大豆粉、浓缩蛋白、分离蛋白。 目前，花生蛋白也开始应用于肉制品加工中。
.
10
琼脂广泛应用于红烧类、清蒸类、豉油类罐头以及 真空包装类产品中。
明胶是亲水性胶体，有起泡性、被覆性以及强烈保 护胶体的性质。明胶被覆于产品表面，有理化保护 作用，还赋予产品一定的光泽，在肉制品中多用明 胶作为结着剂。
CMC 可与某些蛋白质发生胶溶作用生成稳定的复合体 系, 从而大大扩展蛋白质溶液的pH 范围, 这一点在制做 酸奶冰淇淋时显得尤为重要。
通常情况下CMC 与海藻酸钠有协同作用, 一般在冰淇
淋中最大使用量不超过0.15% , 使用时和砂糖或其它干
粉状物料混和均匀后撒入水中。
.
14
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海藻酸钠为白色或淡黄色粉末, 无臭无味, 是一种 亲水性聚合物。用在冰淇淋中, 可使物料稳定均匀, 易于搅拌和溶解, 冷冻时可调节流动, 使产品具有 平滑的外观及抗融化特性,无需老化时间, 产品膨胀 率较高, 口感平滑细腻, 口味良好, 同时用量比其它 增稠稳定剂少, 一般用量为0.11% - 0.13%。
淀粉对制品的持水性和组织形态均有良好的效果。 在加热过程中淀粉糊化，肉中水分被吸入淀粉颗粒 而固定，持水性变好，提高了肉质的紧密度，同时 淀粉颗粒变得柔软而富有弹性。
淀粉又是肉类制品的填充剂，可以减少肉量，提高 出品率，降低成本。
在糜状制品中，若淀粉加得太多，会使腌制的肉品 原料在斩拌过程中吸水放热，同时增加制品的硬度， 失去弹性，组织粗糙，口感不爽。并且，在存放过 程中产品也极易老化。
在肉制品中，多用大豆粉、浓缩蛋白、分离蛋白。 目前，花生蛋白也开始应用于肉制品加工中。
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琼脂广泛应用于红烧类、清蒸类、豉油类罐头以及 真空包装类产品中。
明胶是亲水性胶体，有起泡性、被覆性以及强烈保 护胶体的性质。明胶被覆于产品表面，有理化保护 作用，还赋予产品一定的光泽，在肉制品中多用明 胶作为结着剂。
CMC 可与某些蛋白质发生胶溶作用生成稳定的复合体 系, 从而大大扩展蛋白质溶液的pH 范围, 这一点在制做 酸奶冰淇淋时显得尤为重要。
通常情况下CMC 与海藻酸钠有协同作用, 一般在冰淇
淋中最大使用量不超过0.15% , 使用时和砂糖或其它干
粉状物料混和均匀后撒入水中。
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生产
羧甲基纤维素钠（SCMC) （b） 羧甲基2-羧乙基纤维素钠（b+d） 羟乙基纤维素(HEC) （d） Natrosol 250 HBR 甲基纤维素（MC） - (a) 2-羟丙基甲基纤维素(HPMC) （a+f） 2-羟乙基甲基纤维素(HEMC) (a+d) 2-羟丁基甲基纤维素(a+e) 2-羟乙基乙基纤维素(HEMC) (c+d) 2-羟丙基纤维素(HPC) (f)
流变学原理和增稠 剂选择的技巧(ppt)
罗门哈斯公司版权所有
优选流变学原理和增稠剂选择 的技巧
流变学：
描述物体在外力作用下产生流动 和形变规律的学科
基本概念
❖剪切应力：物体单位面积切线方向的力 ❖剪切速率 ❖粘度：流体阻碍流动的程度
剪切力
剪切应力
面积
剪切应力
剪切速率
V
剪切速率
剪切速率
250mm/0.25s
剪切应力和剪切速率的关系为一条直线 在给定温度下粘度与剪切速率无关 包括简单的流体:如水、有机溶剂和矿物油
非牛顿型流体：液体粘度随着剪切速率的变化而变化
假塑性/塑性:粘度随着剪切速率的增加而降低(剪切变稀) 膨胀性: 粘度随着剪切速率的增加而降低（剪切变稠）
触变性：剪切变稀，且粘度取决于剪切时间 震凝性：剪切变稠，且粘度取决于剪切时间
2020NPR/RM-8W 混合物 ❖ 加入少量（ 0.5-2 g/L ） HEC来增加低剪切粘度。但会影响流动和流平性
以及抗飞溅性能
涂料和流变学的关系
涂料施工：蘸漆
蘸漆是在中等剪切速率(10-100sec-1)条件下的操作
❖涂料非常粘稠并且在罐内静置时就结构化，通常的一个 感觉就是这种涂料很难涂装
1. 增稠剂分类
增稠剂/流变助剂
非缔合型
缔合型
纤维素 醚类
碱溶性 丙烯酸乳液
- HEC
- ASE
• Natrosol 250 • ASE-60 HBR
疏水改性 碱溶性丙烯酸乳液
疏水改性 纤维素醚类
-HASE TT-935
非离子型 聚氨酯
- HMHEC • Natrosol Plus 330
-HEUR • RM-2020NPR
高研磨粘度
低研磨粘度
涂料和流变学的关系
涂料贮存：沉降
❖ 沉降就是颜料、填料和其他固体物质在重力作用下一直下沉到容器的底部 ❖ 颜料沉降是一个低剪切速率的现象：所涉及的剪切速率小于10-2 s-1 ，所以
涂料在这种剪切速率下的粘度对防止颜料的沉淀至关重要
克服沉降的常用方法
❖ 平衡颜料/填料的粒径分布（采用小粒径填料代替部分粒径较大的填料） ❖ 尽量降低溶剂和表面活性剂的用量，它们会降低低剪切速率下的粘度 ❖ 通过选择增稠剂调高低剪切下的粘度（如将RM-2020NPR 替换为RM-
❖涂料在罐中非常稀会导致涂料在涂刷转移过程滴落、施 工时在垂直表面严重的流挂以及辊涂操作时飞溅
控制涂料在这个剪切速率范围的粘度会影响这些中等 剪切下的性能（罐内外观、蘸刷、搅拌）。
涂料和流变学的关系
涂料施工：漆膜丰满度
❖ 刷涂、辊涂和喷涂操作取决于高剪切速率（ >103sec-1）下 的粘度
❖ 高剪切速率下的粘度越高，施工过程中涂料分布所受到 的阻力越大，因而一次施工能获得较厚的漆膜。反之， 高剪切速率下粘度低意味着涂料分布时受到的阻力较低 ，涂料容易铺展在基材表面相应漆膜较薄，导致遮盖力 降低
湿膜厚度
剪切速率
粘度
牛顿认为要维持这种速度上差异的力与垂直于流体的速度差异（即速度梯度） 成正比，用下式来表示：
粘度 = 剪切应力/剪切速率
❖粘度的SI单位为帕斯卡·秒， ❖涂料行业通用单位泊（厘泊） ❖1 Pa.s = 10 Poise =1000CP
牛顿流体
剪切应力 粘度
剪切速率
剪切速率
牛顿流体
涂料和流变学的关系
涂料 A
涂料施工：流平流挂
涂料 B
涂料C
涂料和流变学的关系
涂料施工：流平流挂
影响流平流挂影响因素 ❖漆膜厚度 ❖干燥速度 ❖粘度（低剪切条件下）
最大的流平性和最小的流挂的目标相互矛盾 低剪切速率下的粘度降低有助于流平性，但同时增加了流挂 而增加漆膜厚度会加速流平，同时也增加了流挂
涂料和流变学的关系
涂装过程 10-2 10-1 100
101
102
103
104 105
流挂
流平
浸涂
泵送
混合
分散
喷涂
滚涂
刷涂
Brookfield粘度计
KU 斯托默粘度计
流变仪
0.1
1
剪1切0速率
100
(s-1 )
1,000
ICI 锥板粘度计
10,000
涂料和流变学的关系
涂料制备：分散
漆膜的光学性能（遮盖、光泽）主要取决于颜填料分散的质量
塑性
剪
切
应
力
假塑性
剪切速率
剪
切 应
膨胀性
力
剪切速率
塑性
粘 度
假塑性 剪切速率
粘 度
膨胀性
剪切速率
粘
粘
度
度
触变性
震凝性
剪切速率/时间
剪切速率/时间
各类非牛顿型流动特点
剪切条件
粘度变化
下降
上升
剪切速率上升
假塑性
膨胀型
（剪切变稀） （剪切变稠）
剪切时间增加 （剪切速率恒定）
触变性
震凝性
涂料与流变学的关系
2. 增稠剂的分子结构
增稠剂的分子结构
纤维素醚类增稠剂
C2O H H
OR" C2O HH
O
O
O
O
O OH
OH
O OH
O
OH
C2O H R '
OH ❖分子量: 10万 – 100万
❖(环状分子)刚性
纤维素衍生物, 通过取代到纤维素主链上的烷基不同得到不同产品
其中R和R” 是：
a) CH3 b) CH2COONa c) CH2CH3 d) CH2CH2OH e) CH2CH2CH(OH)CH3 f) CH2CH(OH)CH3
涂料和流变学的关系
涂料生产、储存和涂装操作中所需最佳流动特性
漆膜丰满度 沉降 分散 剪切速率s-1
高 很低<0.001 5×105 - 1012
>20000 低0.01-0.1 低0.001-0.1
增稠剂的类型和选择
1. 增稠剂的分类 2. 常见增稠剂的分子结构 3. 增稠剂的增稠机理 4. 增稠剂的增稠效果 5. 增稠效率影响因素 6.增稠剂选择
涂料和流变学的关系
沉降（贮存过程）
涂装给料 蘸涂料
流挂/流平
制备
研磨或高速分散
涂料振荡器
施工
刷涂、辊涂、喷涂
Very slow flow/流动很慢 Dry Paint
Very rapid flow/流动很快
0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 10000
剪切速率 (s-1 )