科普！毛細管流變儀試驗得到的相關數值分析
更新時間：2020-04-13 點擊次數：3140
毛細管
流變儀測量一些物品流變行為，得到一系列剪切速率、粘度、不穩定流動等比較接近加工過程的流變曲線和數據，由于毛細管流變儀使用較少樣品進行配方設計，既能測試分析，又省時經濟，已在塑料加工性能研究、配方設計等方面起到了重要應用。
毛細管流變儀的工作原理是物料在溫度、壓力等因素的作用下，由粒狀（或粉狀）變成熔體的塑化過程，測試物料由玻璃態向粘流態轉變的動態流變現象。通過實驗可獲得物料在某一溫度下，粘度和表觀切應力隨剪切速率的變化曲線。同時，計算機屏幕上會動態顯示物料的溫度、表觀剪切速率、和表觀粘度動態流變曲線。下面我們就來分析下它們之間的關系。
一、表觀粘度與溫度之間的關系
表觀粘度是剪切速率或溫度的函數。所以，只有剪切速率恒定時，研究溫度對粘度的影響才有實際意義。一般來說，溫度升高，必然使得分子間的運動加快，從而使得分子鏈之間的纏繞降低，分子之間的距離增大，從而導致粘度降低，而溫度太低，熔體粘度大，流動困難，成型性差，并且彈性大，也會影響制品的穩定性。
二、表觀粘度與剪切速率的關系
毛細管流變儀測定在某一特定溫度下的粘度值，若表觀粘度隨剪切速率的變化不變，則被測定為牛頓流體；若粘度隨剪切速率的變化而變化，說明這種流體是一種典型的非牛頓流體。一般情況下，在溫度和壓力一定的前提下，大多數材料熔體的粘度是隨著剪切速率的增加而下降的，但是不同的材料對剪切速率（切應力）的敏感程度是不一樣，但在剪切速率很低和很高的情況下，表觀粘度幾乎不隨剪切速率變化而變化。
三、 表觀粘度與粘流活化能
不同剪切速率所對應的粘流活化能。在實驗溫度范圍內，粘流活化能隨著剪切速率的增加而下降。這是因為外部剪切應力破壞了大分子之間纏結作用，使得鏈段活動范圍變大，分子間距離增大，分子間的作用力削弱，致使分子鏈內旋轉位壘較低，分子克服周圍分子的作用發生遷移所需的能量較少，表現為粘流活化能小。
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