物質(zhì)(涂料膠體)觸變性概念及其應(yīng)用【擇自網(wǎng)絡(luò)】
觸變性:物體(如涂料)受到剪切時,稠度變小,停止剪切時,稠度又增加或受到剪切時,稠度變大,停止剪切時,稠度又變小的性質(zhì)。即一觸即變的性質(zhì)。
觸變性亦稱搖變。是凝膠體在振蕩、壓迫等機(jī)械力的作用下發(fā)生的可逆的溶膠現(xiàn)象。它是由弗羅因德利希(H.M.F.Freundlich 1928)發(fā)現(xiàn)的。細(xì)長的顆粒靠弱的化學(xué)鍵連結(jié)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),很容易被外力破壞。據(jù)謂眼蟲的核等細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)就具有觸變性。肌肉收縮性蛋白的F肌動蛋白也顯示這種性質(zhì)。
觸變結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是:
(1)從有結(jié)構(gòu)到無結(jié)構(gòu),或從結(jié)構(gòu)的拆散作用到結(jié)構(gòu)的恢復(fù)作用是一個等溫可逆轉(zhuǎn)換過程;
(2)體系結(jié)構(gòu)的這種反復(fù)轉(zhuǎn)換與時間有關(guān),即結(jié)構(gòu)的破壞和結(jié)構(gòu)的恢復(fù)過程是時間的函數(shù)。同時結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度變化也與時間有關(guān)。實際上,觸變性是體系在恒溫下"凝膠-溶膠"之間的相互轉(zhuǎn)換過程的表現(xiàn)。
其他概念
非牛頓流體包括剪切變稠型(脹流型)、剪切變稀型、假塑型、塑性型、觸變型以及震凝型流體等。
剪切變稠型(脹流型)
粘度隨流速梯度增大而增大,這是因為當(dāng)顆粒濃度很高并接近最緊密排列時,兩層間的相對運(yùn)動將使顆粒偏離最緊密排列,體積有所增加,需消耗額外能量。或者因為當(dāng)流速增加而使顆粒動能增高時,可能越過能壘Eb 到達(dá)極小 Em1 而發(fā)生絮凝,使粘度增大。
剪切變稀型
粘度隨流速梯度增大而減小。這是因為在h 較大時,位能曲線上有一個第二極小 Em2,它將導(dǎo)致顆粒間形成較弱的絮凝,而流速增大時將破壞這種絮凝使粘度減小。也可能因為顆粒為棒狀或片狀,靜止時顆粒運(yùn)動受阻,當(dāng)受到剪切時,顆粒因形成隊列而粘度減小。
假塑型
粘度隨流速梯度增大而減小,它的剪切變稀的性質(zhì)更為突出。
塑性型
該類流體由于絮凝很強(qiáng)而形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),其特點(diǎn)是存在屈服應(yīng)力τB ,τ <τB 時流體僅發(fā)生彈性形變。當(dāng)τ >τB 時,網(wǎng)絡(luò)破壞并開始流動,剪切應(yīng)力隨流速梯度而變化。
觸變型
在剪切作用下可由粘稠狀態(tài)變?yōu)榱鲃有暂^大的狀態(tài),而剪切作用取消后,要滯后一段時間才恢復(fù)到原來狀態(tài)。這是由于絮凝網(wǎng)絡(luò)經(jīng)剪切破壞后,重新形成網(wǎng)絡(luò)需要一定時間。
震凝型
該流體能在剪切作用下變稠。剪切取消后,也要滯后一段時間才恢復(fù)變稀。
土的觸變性
當(dāng)粘性土結(jié)構(gòu)受擾動時,土的強(qiáng)度降低。但靜置一段時間,土的強(qiáng)度又逐漸增長,這種性質(zhì)稱為土的觸變性。這是由于土粒、離子和水分子體系隨時間而趨于新的平衡狀態(tài)之故。
潤滑脂的觸變性
潤滑脂所具有的最基本的特性,就觸變性。當(dāng)施加一個外力時,潤滑脂的流動在逐漸變軟,表現(xiàn)粘度降低,但是一旦處于靜止,經(jīng)過一段時間(很短)后,稠度再次增加(恢復(fù)),這種特性稱為觸變性。潤滑脂的這種特性,決定了其可以在不適于潤滑油潤滑的部位潤滑,而顯示它優(yōu)良的性能。
膠水的粘度和觸變指數(shù)在封裝中的控制
粘度和觸變指數(shù)是描述膠水性能最常用指標(biāo),粘度是指流體對流動的阻抗能力,一般有動力粘度,運(yùn)動粘度或特徴粘度(主要指高聚物)表示。這兩個參數(shù)對膠水的應(yīng)用有非常重要的指導(dǎo)意義。粘度衡量膠水的液體流動的容易程度,單位為Ps和cPs。水的粘度為1cPs,以這個參數(shù)為基準(zhǔn),得出其他粘度。如:蜂蜜的粘度為10000cPs,它從玻璃上流動的速度要比水慢的多。
觸變指數(shù)又稱觸變系數(shù)、搖變指數(shù)等,是另外一個描述膠水性質(zhì)的重要參數(shù)。觸變指數(shù)是不同轉(zhuǎn)速條件下粘度的比值,也就是觸變指數(shù)是低速粘度與高速粘度的比值,通常兩個轉(zhuǎn)速的比值為10左右。觸變指數(shù)描述材料維持自身形狀的能力。一般觸變性越好,觸變指數(shù)越大,也就是流體在剪下力的作用下架構(gòu)被破壞后回復(fù)原有架構(gòu)的能力較好。觸變指數(shù)越高,在高轉(zhuǎn)速下粘度下降的越厲害。蛋黃醬是一個很好的例子,在無應(yīng)力的情況下,能夠很的維持形狀;當(dāng)有應(yīng)力時,就很容易鋪展。粘度和觸變指數(shù)對于選擇特定應(yīng)用和點(diǎn)膠方式有重要的指導(dǎo)意義。
我們了解了膠水的粘度和觸變性后,那我們在點(diǎn)膠機(jī)點(diǎn)膠的過程中怎么去控制這些指數(shù)呢?膠水的粘度一般和溫度和溶度有關(guān),譬如溫度越高粘度就越小,溶度越小粘度也越小,那膠水的粘度在點(diǎn)膠封裝中有什么影響呢?當(dāng)粘度大的是,點(diǎn)出來的膠水往往會大些,甚至還會出現(xiàn)拉絲的現(xiàn)象,如果粘度小的時候就會導(dǎo)致漏膠的現(xiàn)象,進(jìn)而可能會滲染焊盤。