触变性介绍--书摘

5
（4）用从低到高，再 从高到低改变剪切速率的方 法，测定具有胶凝结构的原 油流变性，ห้องสมุดไป่ตู้得到如图所示 的滞回曲线。
6
（5）对具有触变性的含蜡原油，若在某一剪切速率下 剪切至动平衡状态，可得到相应的动平衡剪切应力和动平衡 表观粘度。
测定触变性含蜡原油的动平衡流变曲线，只可使用一
个油样，通过选择5个或更多的剪切速率档，从低到高逐级 增大，就可得到实验温度下的动平衡流变曲线。
➢ 剪切作用越强，这种破坏程度越大，蜡晶取向越强，表现为： 原油的表观粘度随剪切速率的增大而减小；在恒定的剪切速 率作用下，表观粘度随时间而降低等。
2
二、 含蜡原油的触变性特征 （1）一般在反常点附近的非牛顿流体温度下，由于原油的
内部结构较弱，其触变性在测量流变仪上显现不出来，因此可 以认为原油没有触变性。随温度的进一步降低，原油开始明显 显现出触变性，这一温度称之为原油的显触点。 ➢ 研究表明，原油的显触点取决于原油的组成、原油所经历的
1
➢ 对天然的非牛顿含蜡原油来说，胶质、沥青质与蜡晶能够相 互作用(共晶与吸附等)。一方面，使蜡晶之间的絮凝作用进 一步增强，蜡晶的空间网络结构具有更高的强度。另一方面， 使内部结构逐步恢复到内能最小的稳定状态，表现为随静置 时间的增加，原油的内部结构强度增强，表观粘度增大。
➢ 含蜡原油在常温或低温下的内部结构特点，决定了其具有剪 切稀释性和触变性：即由于剪切的作用，造成含蜡原油中蜡 晶的絮凝结构被破坏、蜡晶在流动方向上取向。
热历史、剪切历史，以及原油添加化学改性剂的条件等。
3
（2）对经历一定历史条件，
并在一定的低温静置条件下形成胶 凝结构的含蜡原油，在恒定的剪切 应力下，进行初次剪切，会得到一 条典型的剪切应力随时间的衰减曲 线，称之为初次裂降曲线。

➢ 其流动曲线的特性表现为剪切应力的下降曲线，并 与上升曲线相比向左迁移。在图上表现为环状滞后曲 线。也就是说，用同一个S值进行比较，曲线下降时粘 度低，上升时被破坏的结构并不因为应力的减少而立 即恢复原状，而是存在一种时间差。即所谓的触变性 是施加应力使其流体产生流动时，流体的流动性暂时 性增加。
t(SbSf )B
式中，t——球落下时经过两个标记线所需 时间（sec）；Sb、Sf——在测定温度条件 下球和液体的比重；B——球本身固有的常 数。
三.旋转粘度计法
旋转粘度计有双重圆筒形、圆锥圆板型和平行
圆板型三种。如图所示，测定原理为筒内装入试 验液，然后用特制的旋转子进行旋转时，考察产 生的弯曲现象，利用作用力求得产生的应力。旋 转装量中回旋角Ω和弯曲程度r以及转矩M和应力S 之间的关系如下式所示。
假塑性流体的结构变化示意图
（三）胀性流动（dilatant flow）
胀性流动曲线曲线经过原点，且随着切变应力的增大其粘 性也随之增大，表现为向上突起的曲线称为胀性流动曲线（ dilatant flow curve）。
胀性液体的流动公式： D= Sn /a n<1，为胀性流体； 当n接近1时，流动接近牛顿流动。
的粘度。 如制备医疗和化妆品用的雪花膏、糊剂、洗涤剂时必须调整适当的稠度和润滑性，才能使其制剂达到良好的重现性。 随着S值的增大粘度下降的流动现象称为假塑性流动。
随着S值的增大塑粘度性下降流的流动体现象、称为假假塑性塑流动性。 流体、胀性流体中多数具有触
变性，它们分别称为触变性塑性液体、触变性假
塑性液体、触变性胀性液体。
二、落球粘度计法 落球粘度计的
原理是：在含有受 试液的垂直玻璃管 内（在一定温度下 ），使玻璃球或钢 球自由落下，由球 的落下速度和球的 质量即可求得受试 液的粘度（见右图 ）。

9
4 、提问
色浆沉降、分层怎么通过增稠剂改善？涂料涂装有划痕怎么Fra bibliotek过增稠剂改善？
8
3 、粘度对分散体系实际影响（触变性）
触变性的影响因素：
pH： pH 值对触变性的影响也可归结为它对粒子间相互作用的影响。 “等电点” ( IEP) 的概念, 在等电点, 体 系的各种流变性能都最小。例 如聚乙烯醇蒙脱土悬浮体, 蒙脱土的等电 点在pH= 7, 高于或低于等电点都有助于增加粘土各种结构的生成, 所以在等电点时各种流变 性能最小。 分散相： 分散相的组成成分、 组成比例、 带电情况和浓度等因素都对正触变性产生一定影 响。 外加电解质： 电解质对触变性的影响很大, 这主要是因为电解质影响了粒子之间的相互作 用, 从而对触变性产生影响。例如, 在海藻酸钠溶液中加入 钙离子后, 体系的粘度先下降, 然后上升, 到 达某一浓度后又下降。（ 粘度下降的原因可归结为溶剂化程度的减小、 分子卷曲和 大分 子间引力的降低; ） 外加溶剂： 不同的体系溶剂对其影响不同。例如：甲基丙烯酸], 环己酮是 其良溶剂, 此时无负触变性; 若加入 48. 4% 的正丙醇, 体系会显示出最大 负触变性, 外加聚合物： 外加增稠剂、气象二氧化硅等。
流体
（流动行为）
Newton定律
粘弹性流体
（流动行为）
Maxwell定律
粘弹性固体
（变形行为）
Kelvin/Voigt定律
固体
（变形行为）
Hooke定律
流动行为
变形行为
2.粘度定义
（剪切）粘度（(shear) viscosity）：
τ η= γ
Pa
=
[Pas
]
1/s
τ：剪切应力

（二）剪切应力与剪切速度
力
粘度(viscosity):它表示物质 在流动时内摩擦力的大小
为使液层能维持一定的速度流动,必须施加一个 与阻力相等的反方向力,在单位液层面积上所施
加的这种力称为剪切应力S(shearing force):
简称切力.单位为N.m-2 Shear stress is the stress component parallel to a given surface, such as a fault plane, that results from forces applied parallel to the surface or from remote forces transmitted through the surrounding rock.
运动粘度:即液体的动力粘度与同温度下该流体密度ρ之 比。用小写字母v表示。
旋转粘度计的类型很多，包括 同轴双筒旋转粘度计、单筒旋 转粘度计、锥板粘度计、转子 型旋转粘度计，可以根据实际 需要来选择不同类型的粘度计。
圆锥平板粘度计
針入度
在指定温度和外力下滑
脂被插入的深度叫“针 入 度”。
“针入度”越大则表明
力轴相交一点fB
使塑性体开始流动所需加的临界切应力即为屈服值 （yield value)
(二) 假塑性流体(pseudo plastic flow)
体系没有屈服值,流变曲线经过原点, 黏度随切 速增加而减少.显示这种流动性质的流体即为假 塑性流体. 从流动曲线某一特定点切线斜率的倒数求得的
黏度称为表观黏度(happ).表观黏度一定要标明
（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。