實驗2-2　苯丙乳液黏度與流變性能的測定

一、實驗?zāi)康?/h3>

1.掌握六速旋轉(zhuǎn)黏度計的使用方法。

2.掌握如何判斷乳液的流型及對應(yīng)流變參數(shù)的計算方法。

3.比較賓漢模式、指數(shù)模式及卡森模式與實際流變曲線的吻合程度，弄清各種模式的特點。

二、實驗原理

1.旋轉(zhuǎn)黏度計工作原理

電動機(jī)帶動外筒旋轉(zhuǎn)時，通過被測液體作用于內(nèi)筒上的一個轉(zhuǎn)矩，使與扭簧相連的內(nèi)筒偏轉(zhuǎn)一個角度。根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，一定速率下偏轉(zhuǎn)的角度與液體的黏度成正比。于是，對液體黏度的測量就轉(zhuǎn)換為對內(nèi)筒的角度測量。

2.流變曲線類型、意義

流變曲線是指流速梯度和剪切應(yīng)力的關(guān)系曲線。根據(jù)曲線的形式，它可以分為牛頓型、塑性流型、假塑性流型和膨脹性流型。為了計算任何剪切速率下的剪切應(yīng)力，常用的方法是使不同流變模式表示的理想曲線逼近實測流變曲線，這樣，只需要確定兩個流變參數(shù)，就可以繪出流變曲線。

牛頓模式反映的牛頓液體，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

　　（2-1）

賓漢模式反映的是塑性液體，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

　　（2-2）

指數(shù)模式反映的是假塑性流體，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

　　（2-3）

卡森模式反映的是一種理想液體，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

　　（2-4）

三、實驗儀器和實驗原料

1.實驗儀器

旋轉(zhuǎn)黏度計。

2.實驗原料

苯丙乳液。

四、實驗儀器使用要點

1.檢查儀器，要求刻度盤對零（若不對零，可松開固定螺釘調(diào)零后再擰緊）、檢查同心度（高速旋轉(zhuǎn)時，外筒不得有偏擺）。

2.校正旋轉(zhuǎn)黏度計

①倒350mL水于杯中，置于托盤上，上升托盤，使液面與外筒刻度線對齊，擰緊托盤手輪。

②迅速從高速到低速依次測量。待刻度盤讀數(shù)（基本）穩(wěn)定后，分別記錄各轉(zhuǎn)速下的讀數(shù)?。

五、實驗步驟

1.熟悉旋轉(zhuǎn)黏度計的使用方法。

2.檢查和校正旋轉(zhuǎn)黏度計。

3.測量乳液在各剪切速率下的剪切應(yīng)力。

乳液剪切應(yīng)力τ與黏度計讀數(shù)?對應(yīng)關(guān)系：τ=0.511?。

4.把水換成待測乳液，高速攪拌10min后，按上述的方法操作。繼續(xù)測量乳液在1min、10min的靜切力。

5.將上一步驟結(jié)束后的乳液繼續(xù)在600r/min下旋轉(zhuǎn)攪拌1min，然后將旋鈕上提到3/6r/min位置，把電源關(guān)上，靜置1min后啟動，注意讀取刻度盤的最大值。再重新在600r/min下旋轉(zhuǎn)攪拌1min，用同樣的方法讀取靜置10min后3r/min下的最大值。

6.實驗后，關(guān)閉電源，倒出乳液，洗凈內(nèi)、外筒，擦干裝好。

注意：停轉(zhuǎn)后，由于靜切力作用，刻度盤可能不回零，此時不需要再調(diào)零。