烏氏粘度計的原理及影響因素

烏氏粘度計的原理及影響因素

烏氏粘度計(UbbcloHde Viscometer)是一種重力型的毛細管粘度計，是基于相對測量法的原理而設計的，也即依據液體在毛細管中的流出速度，來(lái)測量液體的特性粘度( 也稱(chēng)為極限粘度)。

一、粘度的定義

當流體受外力作用產(chǎn)生流動(dòng)時(shí)，在流動(dòng)著(zhù)的液體層之間存在著(zhù)切向的內部摩擦力，如果要使液體通過(guò)管子，必須消耗一部分功來(lái)克服這種流動(dòng)的阻力。在流速低時(shí)管子中的液體沿著(zhù)與管壁平行的直線(xiàn)方向前進(jìn)，靠近管壁的液體實(shí)際上是靜止的，與管壁距離愈遠，流動(dòng)的速度也愈大。流層之間的切向力f與兩層間的接觸面積A和速度差。Δv成正比，而與兩層間的距離Δx成反比，式中，η是比例系數，稱(chēng)為液體的粘度系數，簡(jiǎn)稱(chēng)粘度。

高聚物與黏均摩爾質(zhì)量

高聚物摩爾質(zhì)量不僅反映了高聚物分子的大小，而且直接關(guān)系到它的物理性能，是個(gè)重要的基本參數。與一般的無(wú)機物或低分子的有機物不同，高聚物多是摩爾質(zhì)量大小不同的大分子混合物，所以通常所測高聚物摩爾質(zhì)量是一個(gè)統計平均值。測定高聚摩爾質(zhì)量的方法很多，而不同方法所得平均摩爾質(zhì)量也有所不同。比較起來(lái)，粘度法設備簡(jiǎn)單，操作方便，并有很好的實(shí)驗精度，是常用的方法之一。用該法求得的摩爾質(zhì)量成為粘均摩爾質(zhì)量。

二、特性粘數與聚合物分子量的關(guān)系

對于給定聚合物在給定的溶劑和溫度下，特性粘數[η]的數值僅由給定聚合物的分子量所決定，[η]與給定聚合物的粘均分子量Mh的關(guān)系可以由Mark-Houwink方程表示：

其中：K —— 比例常數；α —— 擴張因子，與溶液中聚合物分子鏈的形態(tài)有關(guān)；Mη —— 粘均分子量。

　　K、α與溫度、聚合物種類(lèi)和溶劑性質(zhì)有關(guān)，K值受溫度的影響較明顯，而α值主要取決于聚合物分子鏈線(xiàn)團在溶劑中舒展的程度，一般介于0.5～1.0之間。在一定溫度時(shí)，對給定的聚合物-溶劑體系，一定的分子量范圍內K、α為一常數，[η]只與分子量大小有關(guān)。K、α值可從有關(guān)手冊中查到，或采用幾個(gè)標準試樣由上式進(jìn)行確定，標準試樣的分子量由絕對方法（如滲透壓和光散射法等）確定。

三、特性粘數的影響因素

（1）分子量：線(xiàn)型或輕度交聯(lián)的聚合物分子量增大，特性粘度[η]增大。

（2）分子形狀：分子量相同時(shí)，支化分子的形狀趨于球形，特性粘度[η]較線(xiàn)型分子的小。

（3）溶劑特性：聚合物在良溶劑中，大分子較伸展，特性粘度[η]較大，而在不良溶劑中，大分子較卷曲，特性粘度[η]較小。

（4）溫度：在良溶劑中，溫度升高，對特性粘度[η]影響不大，而在不良溶劑中，若溫度升高使溶劑變?yōu)榱己?，則特性粘度[η]增大。

更多專(zhuān)業(yè)內容，可聯(lián)系專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家-上海頎高儀器有限公司，幫您提供最佳解決方案哦！