流变学的基本概念及其应用

流变学测量是观察高分子材料内部结构的窗口，通过高分子材料，诸如塑料、橡胶、树脂中不同尺度分子链的响应，可以表征高分子材料的分子量和分子量分布，能快速、简便、有效地进行原材料、中间产品和最终产品的质量检测和质量控制。流变测量在高聚物的分子量、分子量分布、支化度与加工性能之间构架了一座桥梁，所以它提供了一种直接的联系，帮助用户进行原料检验、加工工艺设计和预测产品性能。

流变学是研究材料变形与流动的科学，在热塑性材料，热固性树脂，高级复合材料，涂料，油漆以及粘接剂等领域有着重要的作用。这些材料的流变性能可以与它们的加工性能和产品最终性能有效地联系起来，从而为表征材料结构、开发优异性能的产品提供有力的帮助。

大多数的材料兼具粘性和弹性(粘弹性)。流变仪可以根据不同的使用条件，选用不同的配置来准确地测量这些性能。

材料

工艺/产品

相应流变特性

聚合物－热塑性

可加工性和产品性能

口模膨胀

结构(分子量MW, 分子量分布MWD)

支化、填料、流动特性的影响

研磨材料

粘度、剪切变稀、弹性、柔量

法向力

弹性、粘度特性、零剪切粘度

零剪切粘度变化、弹性、柔量

粘弹性能比较

原料检测(零剪切粘度, G’,G”,柔量)

聚合物－热固性

最低粘度

凝胶时间(时间/温度)

硫化曲线/固化动力学

交联密度

粘度曲线中的最小值

弹性模量和损耗模量的交叉点

模量曲线与温度或时间的关系

平台模量

聚合物－弹性

体

交联密度

填料的影响

共混效果

轮胎橡胶

平台模量或复粘度曲线

粘弹性能的比较

材料的应变依存性(线性粘弹性的区域大小)

弹性模量 G’, 损耗模量G”, 损耗因子Tan delta

粘合剂

粘合和撕裂特性

压敏胶特性

弹性模量G’, 损耗模量G”的频率依存性

平台模量的范围

涂料

涂装性

垂挂性 - 刷、喷工艺

流平性 - 涂刷

掩缝性 - 滚刷

悬挂性

粘度，剪切变稀，屈服应力

弹性，结构回复

弹性，结构回复

粘弹曲线，弹性，结构回复

法向力，弹性

涂料 - 油墨

稳定性、储存期

流动性

材料的时间依存性(线性粘弹性的区域大小) ，蠕变

特定温度下的粘度

涂料 - 粉末

流动性

特定温度下的粘度

个人护理产品

面霜、凝胶

分散液

(悬浮液、乳液)

稳定性、储存期

相分离

皮肤的触觉

凝胶

在加压情况下的流动

材料的时间依存性(线性粘弹性的区域大小) ，蠕变

结构随时间的变化

结构性的增加，弹性

粘度和粘弹特性

粘度，剪切变稀

陶瓷–浆料

稳定性、储存期

流动性

铸造流动性能

材料的时间依存性(线性粘弹性的区域大小) ，蠕变

特定温度下的粘度

粘度，屈服应力，结构变化

油品、油脂、润滑剂

油品：倾倒性

改性剂的效果

原油中石腊的析出

油脂、润滑剂：组份、结构

润滑剂的混合

特定温度下的粘度

粘度，屈服应力，结构变化

特定温度下的粘度

结构和粘度的变化

粘度曲线，屈服应力，柔量，结构变化

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