GB-T5561-1994表面活性劑用旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)測(cè)定粘度和流動(dòng)性質(zhì)的方法.pdf

中 華 人 民 共 和 國(guó) 國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn)表面活性劑用旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)GB/ T 5 561 一 9 4測(cè)定粘度和流動(dòng)性質(zhì)的方法代替 G B 5 5 6 1 -8 5S u r f a c e a c t i v e a g e n t s -D e t e r mi n a t i o n o f v i s c o s it y a n d f l o w p r o p e r t i e s u s i n g a r o t a t i o n a l, v i s c o me t e r 本標(biāo)準(zhǔn)參照采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)I S O 6 3 8 8 -1 9 8 9 表面活性劑 用旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)測(cè)定流動(dòng)性質(zhì) 。飛 主題內(nèi)容與適用范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一種采用帶有同軸圓筒測(cè)量系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)來(lái)測(cè)量非固體表面活性劑的流動(dòng)性質(zhì)的方法. 本標(biāo)準(zhǔn)適用于單一的或混合的表面活性劑， 也適用于主要含表面活性劑的產(chǎn)品。2術(shù)語(yǔ)2 . 1 粘度 在兩個(gè)平行平面間受剪切的流體， 其中一個(gè)平面在其自身的平面上相對(duì)于另一個(gè)平面用直線(xiàn)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力稱(chēng)為粘度。流體的粘度可用牛頓方程式來(lái)表示:( 1 )式中: ， 粘度( 動(dòng)態(tài)) ; r 剪切應(yīng)力; D-剪切速率。 當(dāng)流體的粘度與測(cè)量時(shí)的剪切速率無(wú)關(guān)時(shí)， 則認(rèn)為該流體為牛頓型流體。 非牛頓型流體的表觀(guān)粘度值是剪切速率的函數(shù)， 它取決于儀器中樣品的熱滯后和流變滯后。 粘度的 單位是牛頓 秒每平方米( N s / m ) 或帕斯卡秒( P a s ) ,2 . 2 流變現(xiàn)象( 參見(jiàn)附錄 A和附錄 B ) 流變現(xiàn)象是由限定的剪切應(yīng)力來(lái)描述的。2 . 2， 剪切稀化 在等溫可逆條件下， 表觀(guān)粘度無(wú)滯后地隨剪切速率的增加而減少。2 . 2 - 2 膨脹性 在 等溫可逆條件下， 表觀(guān)粘度無(wú)滯后地隨剪切速率的增加而增大。2 . 2 . 3 隨時(shí)間變化的粘度 在等溫可逆條件下， 當(dāng)剪切速率大小恒定時(shí)， 表觀(guān)粘度隨時(shí)間而變化。2 . 2 . 3 . 1 觸變性 在等溫可逆條件下， 由于剪切作用使粘度從靜止( 開(kāi)始剪切的瞬間) 減少至一最終值( 取決于剪切速率的大小) 。 當(dāng)中 斷剪切時(shí)， 靜止 粘度或 稠度于一定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)。 這個(gè)時(shí)間稱(chēng)為“ 觸變恢復(fù)時(shí)間，o2 . 2 - 3 . 2 震凝現(xiàn)象國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局1 9 9 4 一 1 2 一 2 2 批準(zhǔn)1 9 9 5 一 1 0 一 0 1 實(shí)施免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無(wú)需注冊(cè) 即可下載GB/ T 5 561 一 9 4 在比較高的剪切速率中 斷后， 用小的剪切速率使觸變恢復(fù)時(shí)間縮短的現(xiàn)象。2 . 2 . 3 . 3 反觸變性 在等溫可逆條件下， 由于剪切作用使粘度或稠度從靜止( 開(kāi)始剪切的瞬間) 增大至一最終值( 取決于剪切速率的大小) 。 當(dāng)中斷剪切時(shí)， 靜止粘度于一定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)。這個(gè)時(shí)間稱(chēng)為“ 觸變恢復(fù)時(shí)間” 。2 . 2 - 3 . 4 流變滯后 在等溫可逆條件下， 如果剪切速率隨時(shí)間從零線(xiàn)性增加至最大值( 上面的曲線(xiàn)) ， 然后以同樣方式減小( 下面的曲線(xiàn)) ， 剪切速率曲線(xiàn)圖呈一滯后回路， 可用來(lái)檢測(cè)和表征觸變性或反觸變性2 . 2 . 4 可塑性 當(dāng)可塑體受到一個(gè)小于“ 屈服張力 ， 臨界值 r a 張力的作用時(shí)， 表現(xiàn)為一種彈性體。在此極限值以上會(huì)發(fā)生流動(dòng)。 當(dāng)r -r 。 時(shí)， 函數(shù)D= f ( r ) ( D為剪切速率) 表示為直線(xiàn)時(shí)， 該物質(zhì)可稱(chēng)遵循B in g h a m模型。原理 粘度是表示流體內(nèi)部相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力。采用帶有同軸圓筒測(cè)量系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)測(cè)定流體性質(zhì)時(shí)， 轉(zhuǎn)筒在流體中 旋轉(zhuǎn)受到阻力產(chǎn)生反作用， 并通過(guò)指針給出一個(gè)刻度讀數(shù)。此數(shù)值與轉(zhuǎn)筒所受運(yùn)動(dòng)阻力成正比， 刻度讀數(shù)乘上轉(zhuǎn)筒因子就表示流體動(dòng)力粘度的量值。用不同的剪切速率重復(fù)測(cè)定， 作“ 剪切速率一 粘度(剪切應(yīng)力一 粘度) 曲線(xiàn)， 或“ 剪切應(yīng)力一 剪切速率” 曲線(xiàn)表述流體性質(zhì)。4試荊和材料參照物質(zhì): 已知粘度的牛頓型液體。儀器5 . 1 旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì): N D J - 7 9 型旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)或同等效果的儀器。 測(cè)定器具: a、 .單元， 圓筒( 定子和轉(zhuǎn)子) 直徑比小于 1 . 1 0 ; 測(cè)定范圍: 1 - 1 0 6 m p a s ; 測(cè)量誤差: 士3 %( 對(duì)牛頓體) 。5 . 2 恒溫器: 精度士。5 C5 - 3 溫度計(jì): 分刻度為 。 . I C。測(cè)定步驟6 . 1測(cè)定 小心地從均勻的實(shí)驗(yàn)室樣品中取一份試樣， 保證完全沒(méi)有空氣泡。 將試樣置于恒溫控制的測(cè)量容器內(nèi)， 調(diào)節(jié)至測(cè)定所選的溫度， 將同軸測(cè)量圓筒放入測(cè)量容器內(nèi)， 開(kāi)啟儀器， 待指針?lè)€(wěn)定后， 讀出指示數(shù)值。 對(duì)同一樣品進(jìn)行幾次測(cè)量， 并用不同的剪切速率重復(fù)測(cè)定。62校準(zhǔn) 用參照物質(zhì)按 6 . 1 所述方法， 測(cè)量這些物質(zhì)的粘度。以D作為 r 的函數(shù)曲線(xiàn)必須通過(guò)原點(diǎn)。結(jié)果的表述曲線(xiàn)法( 或圖表法)以， = f ( D ) , C = f ( r ) 或D = f ( r ) 的曲線(xiàn)或圖表形式表示。其中D為剪切速率， r 為剪切應(yīng)力， I 為表觀(guān)粘度。1 剪切應(yīng)力免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無(wú)需注冊(cè) 即可下載GB / T 5561 一 94 同軸圓筒間隙內(nèi)的徑向分布剪切應(yīng)力 r , T 1 r , 鑄2 n l r z式中: T施加的力偶矩, N . m; L 同 軸圓 筒間隙, m ; r 半徑， m, 內(nèi)圓 筒壁和外圓 筒壁的剪切應(yīng)力r ; 和r , 分別.由式( 3 ) 和式( 4 ) 給出: 2 T 1 r ; =萬(wàn) 砰”. “. . . 、 (2 )(3 )( 4 )1一成ZT一心 -式中: T和l 的意義同式( 2 ) ; d ;內(nèi)圓筒直徑， m; d , 外圓筒直徑， me7 . 1 . 2 剪切速率7 . 1 . 2 . 1 牛頓型產(chǎn)品的情況 在測(cè)量牛頓型產(chǎn)品時(shí)， 可用圓筒旋轉(zhuǎn)頻率乘一個(gè)系數(shù)來(lái)計(jì)算剪切速率， 該系數(shù)值由儀器制造商提供， 理論上剪切速率由式( 5 ) 和式( 6 ) 給出: d 矛d .一 d ?( 5 )鯉60 -D( 6 )鯉60 -一及式中: D ; 和 D , 分別是內(nèi)圓筒壁和外圓筒壁的剪切速率, s - ; ， 旋轉(zhuǎn)頻率， r / m in ; d和d , 的意義同式( 3 ) 和式( 4 ) ,7 . 1 . 2 . 2 非牛頓型產(chǎn)品的情況 在測(cè)量 非牛頓型產(chǎn)品 時(shí)， 用圓筒旋轉(zhuǎn)頻率乘牛頓型物體的系數(shù)所得的 值相當(dāng)于“ 表觀(guān)剪切 速率” ( 用D 。 表示) ， 不能表示為 剪切速率。7 . 1 . 3 表觀(guān)粘度 r , / D . 或 r , / D。 的比率相當(dāng)于表觀(guān)粘度。7 . 2 在特定的剪切速率、 剪切應(yīng)力條件下粘度的表示 17= F A“ ” ” (7)式中: ， 粘度， m P a s ; F 轉(zhuǎn)筒因子; A刻度讀數(shù)。8 測(cè)試精度 測(cè)試誤差應(yīng)小于士3 %( 牛頓體) 。9 試驗(yàn)報(bào)告 試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列幾方面:9 . 1 完全鑒別樣品所需的所有資料; 9 4免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無(wú)需注冊(cè) 即可下載cs / T 556 1一 949 . 2 使用方法的參考;9 . 3 所得的結(jié)果及其表示方式;9 . 4 試驗(yàn)條件: a . 樣品的均勻性數(shù)據(jù); b . 試樣以及樣品制備說(shuō)明; c . 試驗(yàn)溫度; d . 測(cè)量體系， 所用的 測(cè)量 單元的細(xì)節(jié)， 圓簡(jiǎn)的直徑的比 率以 及圓 筒間隙的長(zhǎng)度; e . 剪切程序、 設(shè)置的旋轉(zhuǎn)頻率， 在每種設(shè)置下測(cè)量的時(shí)間、 總的剪切時(shí)間。9 . 5 任何本標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定的或任選的操作細(xì)節(jié)， 以及任何會(huì)影響結(jié)果的情況。免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無(wú)需注冊(cè) 即可下載GB/ T 5561 一 9 4 附錄A流體典型流動(dòng)規(guī)律示意圖 ( 補(bǔ)充件)牛栩型特 性D剪 切稀 化D/ 膨脹性D 產(chǎn)尹， Z/B i n g h a m模型/資 泛、 _ _ _ _可 塑性D圖 A1 在恒定的剪切應(yīng)力 D=f ( r ) 或恒定的剪切速率仁 r =了 ( D) 下流體典型流動(dòng)規(guī)律免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無(wú)需注冊(cè) 即可下載G B / T 5 5 6 1 一 9 4 附錄B流變滯后曲線(xiàn)示意圖 ( 補(bǔ)充件)。 mDD m. .4 1 切觸 變 性_ IIU m. .老反 觸 變性圖 B l 流體的流變特性受剪切應(yīng)力作用時(shí)間長(zhǎng)短強(qiáng)烈影響的滯后曲線(xiàn)免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n