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在旋轉(zhuǎn)流變儀上使用振蕩測試表征凝膠性質(zhì)(AN 159)

發(fā)布時(shí)間:2020/9/2      點(diǎn)擊次數(shù):2112
凝膠可以看作是一個(gè)固態(tài)立體網(wǎng)絡(luò),填充在液態(tài)介質(zhì)的整個(gè)空間中。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可能是物理或化學(xué)相互作用的結(jié)果,導(dǎo)致形成物理和化學(xué)凝膠,分別具有不同程度的剛性。典型的化學(xué)凝膠包括硫化橡膠和固化環(huán)氧樹脂等材料,這些材料本質(zhì)上以共價(jià)鍵發(fā)生分子交聯(lián)。物理凝膠是由于氫鍵、范德華力或靜電相互作用通過分子間締合形成的。這類凝膠例如顆粒狀凝膠,粘土分散體和締合聚合物等等。

G(或動(dòng)態(tài)振蕩測試中的彈性模量 G')是表征凝膠特性的重要參數(shù)。對(duì)于理想的凝膠,G' 應(yīng)該與頻率無關(guān),因?yàn)椴粫?huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)松弛。然而,許多凝膠顯示出某些頻率依賴性,表明在不同的時(shí)間尺度內(nèi)存在結(jié)構(gòu)松弛。在表征凝膠時(shí),這種松弛過程也很重要。

凝膠的另一個(gè)特點(diǎn)是屈服應(yīng)力,屈服應(yīng)力是破壞三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并導(dǎo)致流動(dòng)所需的臨界應(yīng)力。確定屈服應(yīng)力的方法多種多樣,但靈敏的方法之一是振幅掃描法,即測量彈性應(yīng)力分量σ'(通過 G' 與彈性結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián))隨應(yīng)變振幅的變化關(guān)系,將曲線上的峰值應(yīng)力作為屈服應(yīng)力,該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變即屈服應(yīng)變,它與結(jié)構(gòu)的脆性有關(guān)。

實(shí)驗(yàn)研究了三種凝膠體系:發(fā)膠;成分為黃原膠-甘露聚糖的口香糖;締合聚合物-表面活性劑體系。


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