GB-T5561-1994表面活性劑用旋轉式粘度計測定粘度和流動性質的方法.pdf

中 華 人 民 共 和 國 國 家 標 準表面活性劑用旋轉式粘度計GB/ T 5 561 一 9 4測定粘度和流動性質的方法代替 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 本標準參照采用國際標準I S O 6 3 8 8 -1 9 8 9 表面活性劑 用旋轉式粘度計測定流動性質 。飛 主題內(nèi)容與適用范圍 本標準規(guī)定了一種采用帶有同軸圓筒測量系統(tǒng)的旋轉式粘度計來測量非固體表面活性劑的流動性質的方法. 本標準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術語2 . 1 粘度 在兩個平行平面間受剪切的流體， 其中一個平面在其自身的平面上相對于另一個平面用直線勻速運動時產(chǎn)生的阻力稱為粘度。流體的粘度可用牛頓方程式來表示:( 1 )式中: ， 粘度( 動態(tài)) ; r 剪切應力; D-剪切速率。 當流體的粘度與測量時的剪切速率無關時， 則認為該流體為牛頓型流體。 非牛頓型流體的表觀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( 參見附錄 A和附錄 B ) 流變現(xiàn)象是由限定的剪切應力來描述的。2 . 2， 剪切稀化 在等溫可逆條件下， 表觀粘度無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， 表觀粘度無滯后地隨剪切速率的增加而增大。2 . 2 . 3 隨時間變化的粘度 在等溫可逆條件下， 當剪切速率大小恒定時， 表觀粘度隨時間而變化。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( 開始剪切的瞬間) 減少至一最終值( 取決于剪切速率的大小) 。 當中 斷剪切時， 靜止 粘度或 稠度于一定時間內(nèi)恢復。 這個時間稱為“ 觸變恢復時間，o2 . 2 - 3 . 2 震凝現(xiàn)象國家技術監(jiān)督局1 9 9 4 一 1 2 一 2 2 批準1 9 9 5 一 1 0 一 0 1 實施免費標準下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 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時間縮短的現(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( 開始剪切的瞬間) 增大至一最終值( 取決于剪切速率的大小) 。 當中斷剪切時， 靜止粘度于一定時間內(nèi)恢復。這個時間稱為“ 觸變恢復時間” 。2 . 2 - 3 . 4 流變滯后 在等溫可逆條件下， 如果剪切速率隨時間從零線性增加至最大值( 上面的曲線) ， 然后以同樣方式減小( 下面的曲線) ， 剪切速率曲線圖呈一滯后回路， 可用來檢測和表征觸變性或反觸變性2 . 2 . 4 可塑性 當可塑體受到一個小于“ 屈服張力 ， 臨界值 r a 張力的作用時， 表現(xiàn)為一種彈性體。在此極限值以上會發(fā)生流動。 當r -r 。 時， 函數(shù)D= f ( r ) ( D為剪切速率) 表示為直線時， 該物質可稱遵循B in g h a m模型。原理 粘度是表示流體內(nèi)部相對運動時產(chǎn)生的阻力。采用帶有同軸圓筒測量系統(tǒng)的旋轉式粘度計測定流體性質時， 轉筒在流體中 旋轉受到阻力產(chǎn)生反作用， 并通過指針給出一個刻度讀數(shù)。此數(shù)值與轉筒所受運動阻力成正比， 刻度讀數(shù)乘上轉筒因子就表示流體動力粘度的量值。用不同的剪切速率重復測定， 作“ 剪切速率一 粘度(剪切應力一 粘度) 曲線， 或“ 剪切應力一 剪切速率” 曲線表述流體性質。4試荊和材料參照物質: 已知粘度的牛頓型液體。儀器5 . 1 旋轉式粘度計: N D J - 7 9 型旋轉式粘度計或同等效果的儀器。 測定器具: a、 .單元， 圓筒( 定子和轉子) 直徑比小于 1 . 1 0 ; 測定范圍: 1 - 1 0 6 m p a s ; 測量誤差: 士3 %( 對牛頓體) 。5 . 2 恒溫器: 精度士。5 C5 - 3 溫度計: 分刻度為 。 . I C。測定步驟6 . 1測定 小心地從均勻的實驗室樣品中取一份試樣， 保證完全沒有空氣泡。 將試樣置于恒溫控制的測量容器內(nèi)， 調(diào)節(jié)至測定所選的溫度， 將同軸測量圓筒放入測量容器內(nèi)， 開啟儀器， 待指針穩(wěn)定后， 讀出指示數(shù)值。 對同一樣品進行幾次測量， 并用不同的剪切速率重復測定。62校準 用參照物質按 6 . 1 所述方法， 測量這些物質的粘度。以D作為 r 的函數(shù)曲線必須通過原點。結果的表述曲線法( 或圖表法)以， = f ( D ) , C = f ( r ) 或D = f ( r ) 的曲線或圖表形式表示。其中D為剪切速率， r 為剪切應力， I 為表觀粘度。1 剪切應力免費標準下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 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 筒壁的剪切應力r ; 和r , 分別.由式( 3 ) 和式( 4 ) 給出: 2 T 1 r ; =萬 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 在測量牛頓型產(chǎn)品時， 可用圓筒旋轉頻率乘一個系數(shù)來計算剪切速率， 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 在測量 非牛頓型產(chǎn)品 時， 用圓筒旋轉頻率乘牛頓型物體的系數(shù)所得的 值相當于“ 表觀剪切 速率” ( 用D 。 表示) ， 不能表示為 剪切速率。7 . 1 . 3 表觀粘度 r , / D . 或 r , / D。 的比率相當于表觀粘度。7 . 2 在特定的剪切速率、 剪切應力條件下粘度的表示 17= F A“ ” ” (7)式中: ， 粘度， m P a s ; F 轉筒因子; A刻度讀數(shù)。8 測試精度 測試誤差應小于士3 %( 牛頓體) 。9 試驗報告 試驗報告應包括下列幾方面:9 . 1 完全鑒別樣品所需的所有資料; 9 4免費標準下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載cs / T 556 1一 949 . 2 使用方法的參考;9 . 3 所得的結果及其表示方式;9 . 4 試驗條件: a . 樣品的均勻性數(shù)據(jù); b . 試樣以及樣品制備說明; c . 試驗溫度; d . 測量體系， 所用的 測量 單元的細節(jié)， 圓簡的直徑的比 率以 及圓 筒間隙的長度; e . 剪切程序、 設置的旋轉頻率， 在每種設置下測量的時間、 總的剪切時間。9 . 5 任何本標準中未規(guī)定的或任選的操作細節(jié)， 以及任何會影響結果的情況。免費標準下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載GB/ T 5561 一 9 4 附錄A流體典型流動規(guī)律示意圖 ( 補充件)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 在恒定的剪切應力 D=f ( r ) 或恒定的剪切速率仁 r =了 ( D) 下流體典型流動規(guī)律免費標準下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載G B / T 5 5 6 1 一 9 4 附錄B流變滯后曲線示意圖 ( 補充件)。 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力作用時間長短強烈影響的滯后曲線免費標準下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t )免費標準下載網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n