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博勒飛RSO流變儀進行膏體樣品的流變行為解析及粘彈性測試

  • 發布日期:2020-11-02      瀏覽次數:489
    • 前言

      凝膠,膏體類物質屬于粘彈性物質,表現為兼具粘性和彈性特性的流變學行為。針對這些較為“粘稠”物質,需要同時分析粘性流動行為以及粘彈性行為,才能完整地表征其流變特性。RSO震蕩流變儀配備空氣軸承,具備旋轉測量和震蕩測量功能,是實現流動行為測試和粘彈性測試的理想工具。
       


       

      測試設備

      • 儀器:RSO震蕩流變儀

      • 轉子:錐型轉子

      • 軟件:Rheo3000

      • 溫度:25℃,Peltier溫控

      • 樣品:牙膏A和牙膏B




       

      方法與結果

       

      1流動曲線

      • 設置剪切率掃描范圍為0.1-100S-1,根據圖1(剪切應力VS剪切速率)和圖2(粘度VS剪切速率)可知,樣品A和B均屬于典型的剪切變稀流體,當剪切速率增加時,樣品的粘度下降。

       


       

      2屈服應力

      • 屈服應力是指流體在剪切應力的作用下發生形變的閾值。通過繪制應力-應變曲線(如圖3所示),使用Rheo3000軟件計算,樣品A和樣品B的屈服應力分別為122.6Pa,65.2Pa。屈服應力越大,表明樣品越不易流動。屈服應力有助于保持多相混合體系的穩定性,防止粒子沉降,延長產品保質期。

       

       

      3觸變性分析

       

      • 采用三階段法分析樣品的觸變及回復特性:將樣品加載至錐/板測量系統中,以低剪切速率(0.1 S-1)連續剪切60 S后,立即將剪切速率增大到100 S-1,連續剪切60 S;再將剪切速率恢復至0.1 S-1,繼續剪切60 S。觀察兩種樣品動力粘度的變化過程。

      • 據圖4可知:兩種樣品在低剪切條件下均有較高的粘度,有利于保持混合體系的穩定性。當剪切率突然增加時,兩種樣品的粘度均表現為顯著下降,流動性增加;剪切率再次降低時,樣品B的粘度迅速回復至初始狀態,樣品A的回復速率則較為緩慢。
         

            

       

      4粘彈性分析

      • 應變振幅掃描是固定掃描頻率,觀察儲能/損耗模量在不同應變條件下的變化情況。通過振幅掃描,可以確定樣品內部結構的破壞情況,以及樣品的線性粘彈區范圍,因為只有在線性粘彈區范圍內測量才能獲得樣品的特性流變學常數。

      • 掃描頻率為1Hz,在應變范圍為0.1%~100%內對兩種膏體樣品(本案例為牙膏)進行振幅掃描。掃描圖譜如圖5所示:這兩種樣品的線性粘彈區間在0.1%~0.5%之間。在該范圍內,儲能模量大于損耗模量,說明在低剪切條件下,這兩種樣品不易流動,性質穩定。隨著應變幅度的增加,儲能模量逐漸降低,損耗模量增加,兩條曲線相交,樣品的流動性逐漸增加。
         

           


       

      附言

      AMETEK Brookfield作為世界上的儀器生產商,一直致力于為廣大用戶提供質量穩定可靠,測量準確度高,測量重復性好的產品。

      RSO流變儀是Brookfield全新推出的高性能震蕩流變儀。該儀器配備空氣軸承,可以實現旋轉測量和震蕩測量,是進行質量控制、產品開發和研究的理想工具。

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