流变学与流变特性-合成橡胶

今天想告诉大家的实用信息是流变学。  

流变学（Rheology）是

  分析在施加应力和变形力时乳剂的流动和固体的变形状态的科学。（简单地说就是这样..！） 

用于辨别流变特性的设备是

  流变仪（Rheometer）。流变仪有多种类型，例如能控制应力或变形力的多功能流变仪和毛细管流变仪（capillary）。

应用  

1. 高分子 – 熔融测量

通常，高分子的流变特性分析在稀溶液或熔融状态下进行，这对于决定分子结构（分子量、分子量分布和分支度）、加工行为和最终产品性能起到重要作用。

测量熔融高分子的流变特性时，一般使用熔融指数（melt index），这是测量单一粘度的实验方法，实际上指在基准条件（温度、压力和时间）下，通过毛细管的材料量。熔融指数是质量管理时区分高分子之间相对差异最简单快捷的方法，因此频繁使用。但它无法准确区分分子结构的差异，几乎不提供关于材料在处理过程中行为的信息。

高分子是复杂的流变物质，其粘弹性特性会随应力、变形和温度的变化表现出来。最典型的例子是合成橡胶（PDMS），它在块状时，随着时间流逝和重力的作用，会慢慢像液体一样流动，形成滞留状态。然而，如果做成球状并反弹，则会像弹性体一样运动，如果在这种状态下急剧拉伸，则会像塑料固体一样完全破裂。这种高分子特性表明，测量高分子的流变特性对于理解在处理过程中或处理后高分子如何根据应聚、变形和时间变化起作用非常重要。

通常，使用可控制应力或变形的旋转流变仪来测量以下特性。

• 频率（时间）和温度函数的粘弹性（G’，G”，tan delta）测量
• 通过频率范围和蠕变/恢复试验（零剪切粘度）测量分子结构（分子量、分子量分布、分支）
• 测量线性粘弹性特性（零剪切粘度、稳态恢复模量）对长链分支的影响

毛细管流变仪还用于以下测量。

• 通过直接再现加工过程中获得的条件，测量从低到高剪切率变化时的剪切粘度
• 加工时高剪切率下出现的弹性特性导致的熔断、模具膨胀和表面缺陷现象（Shark skin）测量
• 测量高分子加工过程中测量的重要参数：拉伸粘度和熔融强度