1、1实验四 用旋转粘度计测定聚合物溶液的粘度按照流体力学的观点，流体可分为理想流体和实际流体两大类。理想流体在流动时无阻力，故称为非粘性流体。实际流体流动时有阻力，即内摩擦力（或剪切应力） ，故又称为粘性流体。根据作用于流体上的剪切应力与产生的剪切速率之间的关系，粘性流体又分为牛顿流体和非牛顿流体。研究流体的流动特性，对聚合物的加工工艺方面具有很强的指导意义。一、实验目的：1学会使用 RDV-2 型数字式旋转粘度计。2根据恒温条件下不同转速时的粘度值，判断流体的性质，并绘制出流体的流动曲线。二、实验原理：相距为 dy 的两薄层流体，下层静止，上层有一剪切力 F，使其产生一速度du。由于流体间有内
2、摩擦力影响，使下层流体比紧帖的上一层流体的流速稍慢一些，至静止处流体的速度为零，其流速变化呈线性，形成一速度梯度 du/dy，称之为剪切速率。根据牛顿粘性定律，施于运动面上的剪切应力 与速度梯度 du/dy 成正比。即：式中，du/dy 为剪切速率，用 表示； 为比例常数，称为粘度系数，简称粘度。上式可简写为： = 以剪切应力 对剪切速率 作图，所得图线称为剪切流动曲线，简称流动曲线。（1） 牛顿流体的流动曲线是通过坐标原点的一直线，其斜率即粘度，即牛顿流体的剪切应力与剪切速率完全服从牛顿粘性定律。如水、酒精、醇类等属牛顿流体（2） 非牛顿流体的流动曲线不是直线或虽为直线但不通过坐标原点，粘度
3、随剪切速率的改变而改变，这时粘度称为表观粘度。聚合物浓溶液、熔融体、悬浮液等属此类。三、实验样品和仪器设备/duFAy2(1) 测试样品： 硅油(2) 仪器设备 RDV-2 型数字式旋转式粘度计四、实验步骤将选用的转子旋入连接螺杆，本实验用 21 号转子。开机，步进电机开始工作。输入选用转子号，当屏幕显示为所选用转子号时，即完成输入。选择转速：按 TAB 键将闪烁数位分别设置好，按转速键确认。量筒内加入 8ml 硅油，装在量筒调节座上并用螺钉固定，旋动升降架旋钮，使粘度计缓慢下降，转子逐渐浸入被测液体中，直至液面正好在转子的液面标记处。调整粘度计及量筒调节座上水平，使连接螺杆在量筒的中心位置。
4、按下测量键，适当时间后即可测得当前转子、转速下的粘度值和百分计标度。分别测试转速为 110RPM、130RPM、150RPM、170RPM、190 RPM 时的粘度值（单位 cP，1cP=1mP.s）判断被测样品的性质（牛顿流体还是非牛顿流体） ，按“选择显示”键切换成剪切应力（SS，单位为 dyne/cm2）和剪切速率（ SR，单位为 1/秒）记录每次对应的剪切应力和剪切速率数值，用剪切应力对剪切速率做图，做出被测样品的流动曲线图。每次测量的百分计标度必须在 20%-90%之间，粘度值才为正常值。每测完一个数据后，用复位键停止，再设置成下一个转速测试。对未知粘度样品，选择转子和转速时应根据百分计标度来判断转子和转速选择的合理性。通常高粘度样品选择小体积（28、29 号转子）和慢转速，低粘度样品选择大体积（21、27 号转子）和快转速。当估计不出被测样品的大致粘度时，应先设定为较高粘度，试用小体积和慢转速再到大体积快转速，每次测量根据百分计标度是否在 20%-90%之间，判断选择的合理性。五、数据处理(1)记录被测样品在不同转速下的粘度值。(2)根据所测剪切应力、剪切速率绘出流动曲线。六、注意事项1. 测量开始前要调整好水平位置。2. 严禁将旋转的转子浸入被测液中。3. 单位换算: 1 dyne.s/cm 2=100 mPa.s=100 cP3
