哈克转矩流变仪振荡流变仪测量触变性
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Fax: +21- 6445 1101 Fax: +10-6621 0847 振荡流变仪培训(第4部分) 振荡流变仪测量触变性
触变是结构的破坏与恢复。
通过测量触变性，我们可以了解有关样品的流平性、实际使用情况和加工情况。
刷油漆时，我们希望漆膜平整。如果油漆粘度低，它可以很好流动，不会有刷子的痕
迹。我们称此为油漆的流平性。实际发生的是刷油漆过程油漆的结构被破坏。过2分
钟左右，油漆的结构必须重新建立，以防止漆膜松垮。
一些材料的实际应用，我们也利用触变性的特点。比如发胶。用发胶是，我们将其压
出至手上。施加应力，发胶开始流动，此时发胶粘度较低。当发胶挤到我们手上，它
立刻恢复其胶体结构。反之，发胶会在手上流动(这是我们不希望的)。现在。我们想把
发胶涂到头发上，这是一高剪切过程。发胶变成稀的流体，我们需要这样才好将发胶
均匀涂到头发上。之后，发胶又必须恢复结构以起到固定发形的作用。
作为触变性在过程中的重要性实例，我们来看长径瓶中等番茄酱。我们倒出番茄酱之
前需要摇动瓶子。如果触变性效应很强，我们只需要几秒钟甚至千分之几秒就可以倒
出番茄酱。番茄酱恢复其结构需要至少几分钟。
Fig 1: Thixotropic pictures of a emulsion乳液触变照片
我们观察乳液结构，首先看到的是水中的油滴。剪切，油滴形成层。等足够长的时
间，结构又恢复。照片是用Haake可视流变仪拍的以较好理解触变效应。
用振荡流变仪，我们首先进行低频率和形变测量。在线性粘弹区测量粘度。此区测
量，结构不是不可逆形变。因此我们测量到完整结构的粘度。然后我们测量高剪切下
的粘度。样品的结构将被完全破坏。最后我们重复第一步条件重测量。我们观察结构
随时间的恢复。
例如，我们测量1 Hz下0.5%形变90秒。然后我们转入旋转模式，测量1500 s-1 下
30秒。获得的数据做图。
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Figure 2: Thixotropy curve 触变曲线
0100200300400500t [s]0.11.010.0100.01000.0
ƒ [Pas]
101001000
G' [Pa],G" [Pa]
0.11.010.0100.01000.0
|ƒ*| [Pas]thixotropy recovery curve
G’ ---- G”---- |η*| and η ----
曲线第一阶段G’>G”, 表明样品有结构和弹性。高剪切时粘度下降。此剪切后我们跟踪
恢复。开始G”>G’， 此时样品呈液体行为。结构恢复后，G’变成大于G”. 这意味着弹
性行为正在恢复。
恢复阶段我们描述2点:
1: 20秒后，物质开始恢复弹性行为，我们可以认为此为一种凝胶点。
2: 360秒后，结构完全恢复。意思是此物质形变后，需要至少360秒完全恢复。
结论:
真正的触变性物质一定可以恢复到初始状态。。用振荡流变仪我们可以测量结构恢复
的时间。
Note:
开始测试前，样品必须完全恢复，意思是装样后必须等一定时间。
