用旋轉(zhuǎn)粘度計測定聚合物溶液的粘度

1、實驗四用旋轉(zhuǎn)粘度計測定聚合物溶液的粘度按照流體力學(xué)的觀點，流體可分為理想流體和實際流體兩大類。理想流體在流 動時無阻力，故稱為非粘性流體。實際流體流動時有阻力，即內(nèi)摩擦力(或剪切應(yīng) 力)，故又稱為粘性流體。根據(jù)作用于流體上的剪切應(yīng)力與產(chǎn)生的剪切速率之間的 關(guān)系，粘性流體又分為牛頓流體和非牛頓流體。研究流體的流動特性，對聚合物的 加工工藝方面具有很強的指導(dǎo)意義。一、實驗?zāi)康模? .學(xué)會使用RDV-2型數(shù)字式旋轉(zhuǎn)粘度計。2.根據(jù)恒溫條件下不同轉(zhuǎn)速時的粘度值，判斷流體的性質(zhì)，并繪制出流體的流動 曲線。二、實驗原理：相距為dy的兩薄層流體，下層靜止，上層有一剪切力F，使其產(chǎn)生一速度du。 由于流體間有

2、內(nèi)摩擦力影響，使下層流體比緊帖的上一層流體的流速稍慢一些，至 靜止處流體的速度為零，其流速變化呈線性，形成一速度梯度d/dy，稱之為剪切 速率。根據(jù)牛頓粘性定律，施于運動面上的剪切應(yīng)力t與速度梯度du/dy成正比。即：dut = F / A =門dy式中，du/dy為剪切速率，用Y表示；n為比例常數(shù)，稱為粘度系數(shù)，簡稱粘度。上 式可簡寫為：t = n y以剪切應(yīng)力t對剪切速率Y作圖，所得圖線稱為剪切流動曲線，簡稱流動曲線。牛頓流體的流動曲線是通過坐標(biāo)原點的一直線，其斜率即粘度，即牛頓流體 的剪切應(yīng)力與剪切速率完全服從牛頓粘性定律。如水、酒精、醇類等屬牛頓 流體非牛頓流體的流動曲線不是直線或雖為

3、直線但不通過坐標(biāo)原點，粘度隨剪切 速率的改變而改變，這時粘度稱為表觀粘度。聚合物濃溶液、熔融體、懸浮 液等屬此類。三、實驗樣品和儀器設(shè)備（1）測試樣品：硅油（2）儀器設(shè)備 RDV-2型數(shù)字式旋轉(zhuǎn)式粘度計四、實驗步驟將選用的轉(zhuǎn)子旋入連接螺桿，本實驗用21號轉(zhuǎn)子。開機，步進電機開始工作。輸入選用轉(zhuǎn)子號，當(dāng)屏幕顯示為所選用轉(zhuǎn)子號時，即完成輸入。選擇轉(zhuǎn)速：按TAB鍵將閃爍數(shù)位分別設(shè)置好，按轉(zhuǎn)速鍵確認(rèn)。量筒內(nèi)加入8ml硅油，裝在量筒調(diào)節(jié)座上并用螺釘固定，旋動升降架旋鈕， 使粘度計緩慢下降，轉(zhuǎn)子逐漸浸入被測液體中，直至液面正好在轉(zhuǎn)子的液面標(biāo)記處。調(diào)整粘度計及量筒調(diào)節(jié)座上水平，使連接螺桿在量筒的中心位置。按

4、下測量鍵，適當(dāng)時間后即可測得當(dāng)前轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)速下的粘度值和百分計標(biāo)度。 分別測試轉(zhuǎn)速為110RPM、130RPM、150RPM、170RPM、190 RPM時的粘度值（單 位cP，1cP=1mP.s）判斷被測樣品的性質(zhì)（牛頓流體還是非牛頓流體），按“選擇顯 示”鍵切換成剪切應(yīng)力（SS，單位為dyne/cm2）和剪切速率（SR，單位為1/秒）記 錄每次對應(yīng)的剪切應(yīng)力和剪切速率數(shù)值，用剪切應(yīng)力對剪切速率做圖，做出被測樣 品的流動曲線圖。每次測量的百分計標(biāo)度必須在20%-90%之間，粘度值才為正常值。 每測完一個數(shù)據(jù)后，用復(fù)位鍵停止，再設(shè)置成下一個轉(zhuǎn)速測試。對未知粘度樣品，選擇轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速時應(yīng)根據(jù)百分計標(biāo)度來判斷轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速選 擇的合理性。通常高粘度樣品選擇小體積（28、29號轉(zhuǎn)子）和慢轉(zhuǎn)速，低粘度樣品 選擇大體積（21、27號轉(zhuǎn)子）和快轉(zhuǎn)速。當(dāng)估計不出被測樣品的大致粘度時，應(yīng)先 設(shè)定為較高粘度，試用小體積和慢轉(zhuǎn)速再到大體積快轉(zhuǎn)速，每次測量根據(jù)百分計標(biāo) 度是否在20%-90%之間，判斷選擇的合理性。五、數(shù)據(jù)處理（1）記錄被測樣品在不同轉(zhuǎn)速下的粘度值。（2）根據(jù)所測剪切應(yīng)力、剪切速率繪出流