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在旋轉流變儀上使用振蕩測試表征凝膠性質(AN 159)

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凝膠可以看作是一個固態(tài)立體網絡,,填充在液態(tài)介質的整個空間中,。這種網絡結構可能是物理或化學相互作用的結果,導致形成物理和化學凝膠,,分別具有不同程度的剛性,。典型的化學凝膠包括硫化橡膠和固化環(huán)氧樹脂等材料,這些材料本質上以共價鍵發(fā)生分子交聯(lián),。物理凝膠是由于氫鍵,、范德華力或靜電相互作用通過分子間締合形成的。這類凝膠例如顆粒狀凝膠,,粘土分散體和締合聚合物等等,。

G(或動態(tài)振蕩測試中的彈性模量 G')是表征凝膠特性的重要參數。對于理想的凝膠,,G' 應該與頻率無關,,因為不會發(fā)生結構松弛。然而,,許多凝膠顯示出某些頻率依賴性,,表明在不同的時間尺度內存在結構松弛,。在表征凝膠時,這種松弛過程也很重要,。

凝膠的另一個特點是屈服應力,,屈服應力是破壞三維網絡結構并導致流動所需的臨界應力。確定屈服應力的方法多種多樣,,但靈敏的方法之一是振幅掃描法,,即測量彈性應力分量σ'(通過 G' 與彈性結構關聯(lián))隨應變振幅的變化關系,將曲線上的峰值應力作為屈服應力,,該點對應的應變即屈服應變,,它與結構的脆性有關。

實驗研究了三種凝膠體系:發(fā)膠,;成分為黃原膠-甘露聚糖的口香糖,;締合聚合物-表面活性劑體系。

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