當(dāng)需要用流變學(xué)研究某一化學(xué)反應(yīng)過程時(shí),常用時(shí)間掃描或溫度掃描(下節(jié)詳述)進(jìn)行測(cè)試,最常見的應(yīng)用是熱固性聚合物(如環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺等)的固化過程、凝膠反應(yīng)過程、UV 固化反應(yīng)過程、氧化分解過程等等。
常用方法:
(1)穩(wěn)態(tài)剪切測(cè)試:在恒定的剪切速率下,通過粘度或應(yīng)力隨時(shí)間的變化表現(xiàn)樣品的變化過程,此方法的限制在于無法測(cè)試到樣品固化的狀態(tài),反應(yīng)到一定程度,就要結(jié)束測(cè)試,可能無法表現(xiàn)反應(yīng)的整個(gè)過程,并且需要考慮剪切對(duì)樣品的反應(yīng)是否會(huì)產(chǎn)生影響。
(2)動(dòng)態(tài)振蕩測(cè)試:在恒定的應(yīng)變(應(yīng)力)、頻率條件下,通過模量 G’、G”隨時(shí)間的變化描述樣品的變化過程。此方法的優(yōu)點(diǎn)正好彌補(bǔ)了剪切模式的缺點(diǎn),即可以實(shí)現(xiàn)從反應(yīng)初始到反應(yīng)結(jié)束的整個(gè)過程(從液體到固體),并且小角度振蕩不會(huì)影響樣品的反應(yīng)過程。
如圖所示,是一個(gè)樣品的時(shí)間掃描曲線。在測(cè)試開始的時(shí)候,G”>G’,樣品表現(xiàn)為流體特征,即溶膠狀態(tài);隨著測(cè)試的進(jìn)行,到達(dá)時(shí)間 tCR,tCR 表示固化過程(凝膠過程)開始發(fā)生的時(shí)間,從這一點(diǎn)開始,G’、G”都隨著時(shí)間的增加而迅速變大;當(dāng)達(dá)到 tSG 點(diǎn)時(shí),G’=G”、tanδ=1,這個(gè)點(diǎn)叫做溶膠凝膠轉(zhuǎn)變點(diǎn);過了 tSG 點(diǎn),G’>G”,樣品表現(xiàn)出凝膠的狀態(tài);測(cè)試進(jìn)行到最后,G’、G”都趨近于恒定的值,固化過程(凝膠過程)基本完成。