优化流变性以提高分散、胶体和乳液的稳定性

Malvern Panalytical是一家领先的颗粒特性分析和流变分析解决方案供应商。先进的测量技术与强大的机械设计、全面的数据处理和自动化软件相结合，为广泛的工业和基础研究应用提供相关系统。

材料表征数据，如尺寸分布，颗粒形状，zeta电位，分子量和散装材料特性，可以精确和重复测量使用Malvern Panalytical范围的仪器。所使用的技术包括激光衍射、图像分析、激光多普勒电泳、静态和动态光散射、毛细管流变仪、应变控制和应力控制流变仪。

设计和解释流变试验以优化样品稳定性

以下十点强调了设计和解释流变试验以优化样品稳定性的一般方法。这些点特别适用于胶体体系(其分散相的尺寸为<1µm)，如:

• 乳剂，即液中液系统，例如通常用于油漆和涂料、食品、粘合剂、农用化学品、化妆品、个人护理和药物配方
• 溶胶，即固体-液体系统，如油墨、油漆和涂料、食品和饮料、化妆品、个人护理和药物配方

即使是经典的非胶体体系，如大颗粒(> 1µm)分散体，包括上述类型的应用，以及采矿和矿物浆，水泥和陶瓷，也可以用同样的方法进行评估。每个测试集中在材料的一个特性，并讨论优化，以帮助促进样品的稳定性。

零剪切粘度

零剪切粘度是指材料在零剪切速率下的粘度;换句话说，静止时的粘度，这是研究稳定性时通常使用的条件。除重力外，该材料没有受到显著的变形力。

在较低的剪切速率下，粘度越高，悬浮颗粒对沉积物(即流动)到样品底部的阻力就越大。yabo214

材料的屈服应力

最高的零剪切粘度可能是无限的-基本上是一个非常弱的固体!这是在没有剪切应力的情况下对流动的无限阻力，这是屈服应力的定义。在材料中引入屈服应力将有效地使材料表现得像静止的固体，自然地抵抗任何悬浮材料的沉降。

屈服应力与悬架稳定性

屈服应力通常表示静止状态下的类固体行为，这种行为会抑制沉降。然而，实际屈服应力值本身可以有一个范围;该值越高，该结构对沉降的阻力越大。因此，当屈服应力值较高时，悬架会更稳定。

触变性和粘度

尽管稳定性实际上是一个静止的过程，但大多数物质都是从一个地方转移到另一个地方。亚博网站下载当这种情况发生时，会出现比静止时更严重的力/条件。典型的分散体系是剪切稀释的，因此在这些条件下粘度会降低，从而增加材料的沉降能力。通过使触变性最小化，你可以使样品停留在这些低粘度的时间最小化。

内聚能

内聚能是材料弹性强度的量度。弹性强度基本上是对内部结构强度的衡量，内聚能越高，系统越稳定。内聚能可以通过记录材料上的振幅扫描，然后取线性粘弹性区域(LVR)的应变极限，将其平方，再乘以LVR中存储模量的一半来计算。

凝胶的粘弹性特性

通过频率扫描记录材料的粘弹性谱，可以记录材料在不同时间尺度下的性质。亚博网站下载由于沉降和沉降是一个长时间尺度的过程，因此有必要研究在降低频率时会发生什么。粘弹性液体的稳定性最差(在其他条件相同的情况下)，因为在低频下，相位角是增加的。高相位角表明，如果你让它停留足够长的时间，物质，以及悬浮的粒子，可以流动和沉淀。yabo214

为了减少这种影响，相位角与频率无关的凝胶状系统在低频时将表现出更像固体的行为。如果需要，高相位角的凝胶仍然会产生高频率的液体颗粒。yabo214

液体的粘弹性特性

虽然凝胶样的样品可以显示出比粘弹性液体更好的稳定性，但对于一些有大颗粒或重颗粒的系统，这种凝胶结构可能仍然不足以防止沉降。yabo214在这种情况下，来自频率扫描的粘弹性类固体响应将意味着在低频(发生沉降的地方)相角接近于零。低相位角表明该材料表现为固体。因此，相位角越低，频率越低时，系统表现出最粘弹性的固相特性，本质上是一个更稳定的系统。

蠕变试验

蠕变试验可以确定材料在重力等小恒定力作用下的亚博网站下载流动阻力。利用蠕变试验施加一个很小的力，是一种非常灵敏的测量材料将如何抵抗重力的方法;由此产生的运动(张力)越小，不稳定的可能性就越小。

低剪切粘度和粒子-粒子相互作用

低剪切粘度(如零剪切)受颗粒间相互作用的影响。因此，要增加粒子-粒子相互作用的数量，你只需要增加系统中的粒子数量。yabo214这可以很容易地通过使粒子更小来实现，所以对于相同给定质量的粒子，会有更多的粒子。yabo214

低剪切粘度和粒径分布

如果不可能改变系统中的平均粒径，粒径分布的变化也会影响低剪切粘度，从而影响稳定性。具yabo214有宽跨度/分布(大的多分散性)的粒子系统比具有窄分布的粒子系统易于打包。这基本上意味着，对于较宽的分布，颗粒有更多的自由移动空间，这就意味着样品更容易流动，即粘度更低。yabo214因此，收紧粒子分布(即降低多分散性)可以提高系统的稳定性。

这些信息已经从Malvern Panalytical提供的材料中获得，审查和改编。亚博网站下载

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