多种方式来优化流变学增加色散,胶体和乳液的稳定

本文考察十要点的基本技术设计和解释流变测试,以提高稳定性的一个示例。10分主要适用于胶体体系,分散相粒径的< 1毫米:

• 乳剂liquid-in-liquid系统和用于食品、油漆和涂料、医药制剂、农用化学品、化妆品、个人护理和粘合剂。
• 溶胶solid-in-liquid系统,如制药配方,油墨,油漆和涂料、食品和饮料、化妆品和个人护理。

然而,这些技术还可以用于评估古典non-colloidal系统,如陶瓷、水泥和矿物泥浆。

每个点强调一个属性的材料和研究方法来优化样品的稳定性。

增加材料的零剪切粘度

材料在剪切粘度展出的利率接近零被定义为零剪切粘度。

这意味着粘度静止、稳定分析所需的条件,材料暴露重力。高粘度较低的剪切速率可以防止任何悬浮物沉降。yabo214流变仪是首选的确定非常低剪切率识别的零剪切速率粘度高原由于较低的速度和扭矩的参与(图1)。

图1所示。材料在剪切速率粘度展出的倾斜为零被定义为零剪切粘度。

介绍材料屈服应力类型的行为

事实是,高零剪切粘度提供良好的稳定性,因此可能的最高的零剪切粘度会理想,这将是无穷。这意味着无限的流动阻力低于临界剪切应力,它被定义为屈服应力(图2)。当屈服应力引入材料,材料开始像一个坚实的静止,它天生就提供了高阻任何悬浮物质沉积。

图2。无限流动阻力低于临界剪切应力定义为屈服应力。

屈服应力的值增加

屈服应力表示静止固体状的行为可以抵制沉降。实际的屈服应力可以有一个广泛的价值范围,更高的价值意味着更多的抗沉降。因此,悬架与更高的屈服应力值将有很高的稳定性(图3)。

图3。悬架将更稳定的价值更高的屈服应力。

减少样本的触变性

尽管众所周知,稳定是一个低压力的过程,许多材料在运输期间面临更高的压力比他们在休息的时候。亚博网站下载典型的分散体的剪切稀化特性使得它们失去粘度在高应力条件。反过来,这降低了抗沉降。样品的稳定性可以通过缩短维护时间增加这些低粘度的材料通过减少触变性的程度(图4)。

图4。这张图片展示了一个步骤的序列剪切率。

增加样品的内聚能

内聚能代表的内部结构材料的弹性强度与屈服应力相关。系统将有更好的稳定性,如果更高端的内聚能。内聚能的计算,一个振幅在材料上执行扫描识别线性粘弹性区域的应变极限(LVR)。平方,应变极限值乘以一半的价值LVR的储能模量的大小(图5)。

图5。内聚能是一个测量的弹性强度材料的内部结构。亚博网站下载

优化粘弹性特征——第一部分

来确定材料的性质在不同的时间尺度,粘弹性谱的材料必须使用频率扫描测量。一般来说,粘弹性液体不稳定是由于相角在低频率的增加。这使得示例更具流动性。高阶段的角度揭示材料以及悬浮粒子倾向于流和解决当安静的离开了。yabo214

这个问题可能的解决方案是产生胶状结构与相角频率低于45°和独立(图6)。这将指定的屈服应力测量频率范围,因此不太可能表现的液状物在较低的频率。

图6。凝胶的相位角独立频率和相位角的粘弹性液体接近90°(0赫兹。

优化粘弹性特征——第二部分

尽管凝胶状样本可能比粘弹性液体显示更好的稳定性,这种凝胶结构可能不够,防止沉降系统包含重型或大型粒子。yabo214因此,粘弹性固体状的频率响应可能是一个解决方案。材料就像一个坚实的角度较低的阶段,从而提供一个稳定的系统(图7)。

图7。物料性质接近其他(对0 hz)分类的行为。

增加材料抗蠕变

蠕变试验有助于评估材料的流阻当暴露于小常数部队在长时间尺度(图8),蠕变试验可用于施加一个有限的力测量如果材料可以抵抗引力。合成运动越小,它是不稳定的可能性就较小。

图8。蠕变试验可用于评价材料流动阻力下小恒力。亚博网站下载

改变颗粒大小

粒子与粒子之间的相互作用对低剪切粘度的影响。增加粒子与粒子之间的相互作用的数量可以增加颗粒的计数系统。yabo214为此,粒子大小减少或粒子浓度增加。由于重力的作用是大大减少在较小的粒子,它们表现出更多的抗沉降(图9)。yabo214

图9。改变颗粒大小的一种方法改善系统的稳定性。

改变粒度分布

当粒子浓度不能修改,粒度分布的变化可以影响剪切粘度较低。这反过来会影响系统的稳定性。粒yabo214子有一个广泛的分布可能包更好的粒子相比,有一个狭窄的分布。这证明粒子广泛分布有更多的自由空间,yabo214从而使样本更容易流动。这意味着样品的粘度较低。因此,它可以增加系统的稳定性通过最小化的多分散性(图10)。

图10。收紧的粒度分布将会增加系统的稳定性。

结论

上述方法是有用的流变学优化为了增加乳剂的稳定性,胶体系统和分散。

这些信息已经采购,审核并改编自莫尔文Panalytical提供的材料。亚博网站下载

在这个来源的更多信息,请访问莫尔文Panalytical。