萬物皆“流”
檢測儀器對于質保和研發過程中測定物理性能必不可少。諸多物理性能中,流變性能尤為重要,因為流動性對涂料體系的生 產、貯存、保質期和施工會產生重大影響。本期產品概述中,我們將介紹一些黏度計和流變儀,可測得精準、詳細的數據。
如果涂料都能夠像牛頓流體那樣具有理想黏度,那么研發人員一定會欣喜若狂。這樣一來,流變測量會非常簡單,用流出 杯和落球黏度計就能準確測出所需數據。但事實上研究表明遠非如此。由于分子間相互作用,涂料和分散體的流變行為遠達不到理想,這樣就會加大流變性檢測的工作量。因此,儀器制造商盡 力使儀器可靠、易于使用。市售黏度計和流變儀種類繁多,包括用于常規黏度測量的儀器(主要用于質量控制和工藝控制)以及 能采集新配方流變數據的高精度儀器。
驅動軸承至關重要
在測定極低值和微小偏差過程中,流變儀的測量頭起著關鍵 作用。因此,為了最終讀數的精確性,驅動軸承產生的摩擦必須 盡可能低。20世紀80年代中期,制造商們就著手開發非接觸式流變儀,采用了氣動軸承或電磁場驅動軸承,可最大程度地減少機 械摩擦。在無任何干擾的情況下,這類儀器即使在低剪切速率時 也能獲得精確的樣品測量值。
黏度隨溫度而變化
由于黏度是間接測定的,與許多變量有關,其中一個變量為 溫度。幾乎所有儀器制造商都提供了選項,可以選擇可將樣品冷 卻至零度以下,也能加熱至1 000 °C的流變儀。
實際上,針對不同黏度范圍,測量系統的形式和變量也不同。
測定黏度最常用的測量頭結構包括:板-板形式、錐-板行式和同心圓柱形式。將測量頭安裝到上述儀器中,由于采用模塊化 設計,更換起來非常方便。這些測量頭既可用于測量CSR(可控剪 切速率),也可以用于測量CSS(可控剪切應力)。
振蕩試驗模擬分子間的作用力
負責開發新配方的研發部門需要了解分子間相互作用的大小。該類信息可從大量的流變數據中獲取,特別是小偏轉振幅的 振動試驗所提供的數據。在測量樣品中產生的默認剪切變形非常 小,肉眼無法識別。如果不安裝氣動或電磁場驅動的流變儀驅動 器,根本無法進行此類測量,因為滾珠軸承中的機械摩擦會使得 讀數過度疊加,使結果失真。
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