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在旋转流变仪上使用振荡测试表征凝胶性质(AN 159)

时间:2020-9-2 阅读:1536
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凝胶可以看作是一个固态立体网络,填充在液态介质的整个空间中。这种网络结构可能是物理或化学相互作用的结果,导致形成物理和化学凝胶,分别具有不同程度的刚性。典型的化学凝胶包括硫化橡胶和固化环氧树脂等材料,这些材料本质上以共价键发生分子交联。物理凝胶是由于氢键、范德华力或静电相互作用通过分子间缔合形成的。这类凝胶例如颗粒状凝胶,粘土分散体和缔合聚合物等等。

G(或动态振荡测试中的弹性模量 G')是表征凝胶特性的重要参数。对于理想的凝胶,G' 应该与频率无关,因为不会发生结构松弛。然而,许多凝胶显示出某些频率依赖性,表明在不同的时间尺度内存在结构松弛。在表征凝胶时,这种松弛过程也很重要。

凝胶的另一个特点是屈服应力,屈服应力是破坏三维网络结构并导致流动所需的临界应力。确定屈服应力的方法多种多样,但灵敏的方法之一是振幅扫描法,即测量弹性应力分量σ'(通过 G' 与弹性结构关联)随应变振幅的变化关系,将曲线上的峰值应力作为屈服应力,该点对应的应变即屈服应变,它与结构的脆性有关。

实验研究了三种凝胶体系:发胶;成分为黄原胶-甘露聚糖的口香糖;缔合聚合物-表面活性剂体系。

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