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1 流变测量学导论 1

2 粘度测定的基本概念 5

2.1 基本定律 5

2.2 剪切应力 5

2.3 剪切速率 6

2.4 动力粘度 7

2.5 运动粘度 7

2.6 流动曲线和粘度曲线 8

2.7 粘度参数 10

2.8 物料 11

2.8.1 牛顿流体 11

2.8.2 非牛顿流体 11

2.9 边界条件 21

2.9.1 层流 21

2.9.2 稳态流 21

2.9.3 无滑移 21

2.9.4 样品必须均匀 22

2.9.5 在测试过程中样品必须无化学物理变化 22

2.9.6 无弹性 22

2.10 绝对流变测量和绝对粘度测量 24

3 流变仪及粘度计的种类 26

3.1 旋转式流变仪和粘度计 26

3.1.1 不同设计原理的比较 26

3.1.2 CS和CR流变仪的比较 30

3.1.3 方程 41

3.1.4 流变性测量的质量标准 46

3.1.5 同轴圆筒和锥板测量头系统的比较 52

3.2 毛细管粘度计 57

3.2.1 不同类型毛细管粘度计概述（见图35） 57

3.2.2 可变压力毛细管粘度计 58

3.2.3 重力毛细管粘度计（见图35-Ⅱ） 63

3.2.4 熔体指数测定仪（图35-Ⅲ型） 66

3.2.5 小孔粘度计（图35-Ⅳ型） 67

3.3 落球粘度计 69

4 粘弹性流体的弹性测试方法 72

4.1 测定弹性的目的 72

4.2 流体具有粘弹性的原因 73

4.3 如何测定粘弹性 77

4.3.1 威森伯格效应 77

4.3.2 模口胀大和熔体破裂 86

4.3.3 蠕变和回复 87

4.3.3.1 试验方法叙述 87

4.3.3.2 蠕变回复试验理论概述 92

4.3.3.3 蠕变回复试验的优点 100

4.3.3.4 蠕变回复试验仪器 102

4.3.4 强制振荡试验 104

4.3.4.1 试验方法 104

4.3.4.2 动态试验理论概述 105

4.3.4.3 动态试验的优点 117

5 剪切速率对粘弹性流体的流变数据和加工性能的影响 125

5.1 聚合物加工中的剪切速率 125

5.2 以连续工艺在地毯上涂敷乳胶层 128

5.3 柱塞流问题 130

5.4 与某些典型过程有关的相关剪切速率的评估方法实例 131

5.4.1 油漆工业 131

5.4.2 纸张涂敷 135

5.4.3 发动机油性能 135

5.4.4 丝网印刷 139

5.4.5 唇膏应用 140

5.4.6 其它一些剪切速率？（1/s） 141

6 流变仪试验结果优化 142

6.1 毛细管和落球粘度计的精确度 142

6.2 旋转粘度计和流变仪的精确度 143

6.2.1 CS流变仪中设定剪切应力的精度以及CR流变仪中测量扭矩的精度 144

6.2.2 马达速度（应变及角速度）的精确度 147

6.2.3 确定各种测量头系统几何尺寸影响的几何因子 147

6.2.4 设定温度的精确度 148

6.2.5 旋转式流变仪的允差范围 148

6.2.6 旋转式粘度计的精度 151

6.3 试验结果被误解的可能原因 156

6.3.1 剪切应力的坐标原点调节不当 156

6.3.2 样品加量过多的影响 157

6.3.3 流动曲线或粘度曲线受阻尼作用的影响 159

6.3.4 摩擦剪切热对粘度数据的影响 161

6.3.5 升温时间短不能到达设定温度值所造成的影响 163

6.3.6 试验样品的化学或物理变化的影响 164

6.3.7 非层流的影响 165

6.3.8 狭缝尺寸对于粘度数据精度的影响 167

6.3.9 狭缝尺寸对分散体相态分离的影响 167

6.3.10 用同轴圆筒或锥板测量头系统测试粘弹性样品的影响 169

6.3.11 减少分散体溶剂损失及颗粒沉淀所造成的影响 171

6.3.12 分散体中颗粒或微粒的沉淀作用 172

7 剪切发热问题 174

8 试验两种重要的流变现象：触变性和屈服应力 176

8.1 测定触变性 176

8.1.1 测定触变结构的破坏 176

8.1.2 测定触变性流体受剪切之后的凝胶结构恢复速率 179

8.2 测定屈服应力 181

8.2.1 使用CS流变仪测定屈服应力 182

8.2.2 用CR流变仪测试屈服应力 183

8.2.3 τ01和τ02的重要性 185

8.2.4 对触变性分散体流动曲线使用双对数坐标外推屈服应力 186

8.2.5 绘制剪切应力设定值与形变的关系 186

8.2.6 应用蠕变回复曲线测定样品低于屈服值应力时的特性 188

8.2.7 用桨叶转子测定屈服应力 188

9 非牛顿流体试验结果的数学处理 193

9.1 将流动曲线转换为粘度曲线 193

9.2 “表观”和“真实”粘度概念 194

9.3 用流变公式拟合曲线 196

9.4 外推回归曲线的可能误区 198

9.5 毛细管流变仪测得“原始”数据的修正方法 200

9.5.1 Bagley修正方法 200

9.5.2 Wessenberg-Rabinowitsch修正法 205

9.5.3 原始数据修正原理简述 209

9.6 WLF时间—温度叠加原理 210

9.7 用CS流变仪蠕变回复试验评价聚乙烯熔体长期粘弹性响应 215

9.8 数学处理实验结果的回顾 218

10 相对聚合物流变仪：装有混合器测量头的扭矩流变仪 220

10.1 概述 220

10.2 混合器测量头的剪切速率设定方法 221

10.3 相对扭矩流变仪数据的评价 223

10.4 流变谱图（Rheograms）（图148） 224

10.5 用混合器测量头测试聚合物的加工特性 225

10.6 用混合器测量头测试加工特性的实例 227

10.6.1 干粉掺合物的流动 227

10.6.2 PVC（聚氯乙烯）干粉掺合物的熔融 227

10.6.3 测试聚合物耐热及耐剪切稳定性 229

10.6.4 检测生橡胶聚合物的剪切敏感性 230

10.6.5 碳黑吸油试验 231

10.6.6 用混合器试验评价聚合物分子结构 233

10.6.7 测定粘度与温度的相关性 234

11 如何对给定样品选用最合适的流变仪 237

11.1 了解待测试样品的基本特性 237

11.2 了解有关样品在加工应用过程中的相关剪切速率 238

11.3 明确测试目标：是绝对流变数据还是直接与某一生产过程有关的相对数据 238

11.4 特殊试验要求 238

11.5 经济预算的限制 239

11.6 厂商咨询 239

12 附录：德国HAAKE公司仪器介绍 240

13 参考文献 275