聚合物溶液的粘度测量技术

聚合物溶液的粘度测量技术

图1显示了通过剪切速率控制方法的溶液A和B的粘度(η)、剪切应力(S.STRESS)和剪切速率(S.RATE)之间的关系。
当试样填满锥板与平板之间的间隙时，锥板固定，平板旋转，对试样施加剪切应力，试样中产生剪切速率。剪切速度是旋转速度与锥角的比值。粘度是剪切应力和剪切速率之间的比例系数。由于剪切速率与板的旋转速度成正比，当其逐步膨胀时，绘制出图1的粘度和剪切应力曲线。在聚合物溶液中，链状分子相互缠绕，随着剪切速率的增加而散开。解散过程是粘度降低的原因。聚合物浓度和分子量越高，相同剪切速率下的粘度越高。

　图2示出了同一测量中法向力和剪切速率之间的关系。
法向力是在垂直于板的旋转方向的方向上产生的力。法向力不会发生在没有链分子纠缠的物质中，例如水。这种现象称为魏森伯格效应。这类似于柱状橡胶在径向上用绳子拉紧时，它会在纵向上拉伸的现象。认为施加在聚合物溶液中缠结的分子链上的应力作用在分子链基团拉紧的方向上。
在图2中，表明具有低聚合物浓度的溶液A具有更强的法向力对剪切速率的依赖性。