上海量通實(shí)業(yè)有限公司
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閱讀：76發(fā)布時間：2025-10-11
各位老師：
• 您在實(shí)驗(yàn)室中使用烏式粘度計(jì)嗎？
• 測試中您是否不愿意與有毒劑接觸？
• 您是否為了粘度測試過程中的溫度波動造成的數(shù)據(jù)不穩(wěn)而煩惱？
• 您是否為了烏式粘度計(jì)繁瑣的清洗和校正步驟而頭痛？
• 您是否每天長時間盯著秒表和粘度計(jì)刻度而頭暈?zāi)X脹，感嘆青春流逝？
在此我司向大家推薦一種可以替代傳統(tǒng)烏式粘度計(jì)的全自動相對粘度測試技術(shù)——DSV(Dilute Solution Viscosity)Y501稀溶液粘度儀，能解決以上煩惱，儀器的原理和應(yīng)用如下：
溶液粘度法介紹
特性粘度、比濃對數(shù)粘度、相對粘度、比濃粘度和粘度測試廣泛應(yīng)用于質(zhì)量控制過程，從中可以得到與分子量和高分子物理性質(zhì)相關(guān)的參數(shù)。相對粘度法廣泛應(yīng)用于高分子行業(yè)的生產(chǎn)和研發(fā)領(lǐng)域的檢測和監(jiān)控，如PET，PVC，PC，Nylon，纖維素等等。
在過去，粘度測試是利用烏式粘度計(jì)（玻璃毛細(xì)管粘度計(jì)）通過檢測溶液在重力作用下的流過一段毛細(xì)管的時間來進(jìn)行的。
左圖： 標(biāo)準(zhǔn)玻璃毛細(xì)管粘度計(jì)圖 右圖：Huggins曲線外推和Kraemer曲線外推
兩個*主要的影響溶液粘度的因素是溫度和溶劑變化。如果使用傳統(tǒng)粘度方法檢測特性粘度，需要配置3-5個不同濃度的高分子溶液，得到比濃粘度或者比濃對數(shù)粘度。繪制Huggins曲線或者Kraemer曲線，并外推到濃度為零，得到特性粘度 （右圖所示）。
由于多濃度檢測需要很長時間，很多控制實(shí)驗(yàn)室選擇利用一個單一濃度測試比濃、比濃對數(shù)和相對粘度。檢測者通常直接采用得到的數(shù)值或者使用一個經(jīng)驗(yàn)方程外推到零濃度。很顯然這種方法缺乏準(zhǔn)確性，并且仍舊需要大量時間進(jìn)行測試。
溶液粘度測試中有多種模型和計(jì)算方式
Huggins外推方程：
或者
通過Stokes定律推導(dǎo)而出并進(jìn)行校正而得，此方程只適用于各個分子間五相互作用，其中KH是依賴于高分子大小，形狀和溶劑的常數(shù)。
Kraemer外推方程：
其中，K’是依賴于高分子和溶劑和常數(shù)。Kraemer在其理論中重新定義了特性粘度：
而得到了以上方程，理論上KH+K’=0.5，但是Huggins和Kraemer方程實(shí)際運(yùn)用過程中有時不能得到一致特性粘度
Solomon - Ciuta單點(diǎn)法：
由于外推法的復(fù)雜性，學(xué)者們提出一點(diǎn)法方程。Solomon和Ciuta通過實(shí)驗(yàn)得到經(jīng)驗(yàn)方程。通常來說，當(dāng)KH在1/3附近時，該方法可以具有較好的準(zhǔn)確性。該方法常用于PMMA等高分子材料的測定。
Bill Meyer單點(diǎn)法：
Bill Meyer方程也是一種一點(diǎn)法方程，通過一個濃度下樣品的相對粘度測試計(jì)算其特性粘度。該方法常用于PET等高分子材料的測定。
Mark-Houwink方程：
用于將特性粘度和分子量聯(lián)系起來的公式，其中K和 a是依賴于溶劑和高分子種類的常數(shù)。 a值的大小可以反應(yīng)分子線團(tuán)密度以及分子的剛性和柔性信息。
一種新穎的粘度測試方法–基于雙毛細(xì)管壓力器的稀溶液粘度儀
與玻璃毛細(xì)管粘度計(jì)通過檢測溶液通過毛細(xì)管的時間不同，稀溶液粘度儀利用壓力變化檢測相對粘度。兩個毛細(xì)管串聯(lián)在一起，進(jìn)樣閥位于兩個毛細(xì)管1和2中間。壓差傳感器檢測每個毛細(xì)管兩端的壓力降。當(dāng)樣品被注入第二個毛細(xì)管時，壓差傳感器檢測到毛細(xì)管2上的壓力變化。相對粘度等于兩個毛細(xì)管壓力降的比值乘以儀器常數(shù)K。
由于相對粘度儀的靈敏度非常高，那么只需要檢測一個足夠稀釋的溶液就能夠直接得到所需粘度，而不需要外推。稀溶液粘度儀提供了一個準(zhǔn)確、高精度的方法全自動的進(jìn)行溶液粘度檢測。
不同粘度儀結(jié)果對比
我們以PET這種廣泛使用的高分子為例看看不同粘度測定法的測定結(jié)果：
測試樣品：PET
測試溶劑：，3：2混合
測試條件和方法：GB/T 14190 – 2008（Bill M）
結(jié)果：
表1.同一個PET樣品的重復(fù)性
表2.不同牌號PET樣品測試
數(shù)據(jù)來源于：合成技術(shù)及應(yīng)用Vol.26, No.4,2011
可以看到不同的檢測技術(shù)結(jié)果一致性很好，而且DSV技術(shù)可以提供更好的重復(fù)性。
我們做一個簡單總結(jié)，相對于傳統(tǒng)烏市毛細(xì)管粘度計(jì)，DSV Y501稀溶液粘度儀有以下優(yōu)勢和性能：
• 無需清洗管路
• 通過ASTM認(rèn)證，Method D 5225-92.
• 高效，高速
• 不需要水浴恒溫
• 封閉體系，更加安全，不存在溶劑接觸危險(xiǎn)
• 樣品使用量少，節(jié)省溶劑開支，減少廢液排放
• 壓力讀數(shù)保存，有利于維護(hù)維修和問題解決
• 增加樣品制備功能(電腦控制天平讀數(shù)或者機(jī)器手臂自動控制)
• 精確度達(dá)到0.0005 sp. (溶劑/樣品同時被檢測)
一個簡單的對比:
全自動稀溶液粘度儀 DSV Y501 | 玻璃毛細(xì)管 | |
測量原理 | 雙毛細(xì)管橋式結(jié)構(gòu)，通過壓力傳感器檢測壓力差得到相對粘度 | 通過檢測溶液流經(jīng)玻璃毛細(xì)管時間 |
校正方式 | 在每次測試前自校正 | 需要獨(dú)立的校正步驟 |
測試方式 | 一個測試得到溶液的相對粘度 | 需要測試兩次，分別檢測溶液和溶劑的粘度才能得到相對粘度 |
清潔方式 | 自動清潔步驟 | 每次測試后需要利用大量溶劑清潔毛細(xì)管 |
測試速度 | 2-4分鐘 | 10分鐘以上 |
毛細(xì)管尺寸 | 0.02英寸 | 大約0.1英寸 |
靈敏度 | 高，可以檢測極稀溶液 | 一般，不能直接檢測極稀溶液，只能通過方法進(jìn)行濃度外推 |
樣品量 | 25ml檢測兩次 | 50-100ml一次 |
對于控溫的依賴性 | 極小 | 極大 |
檢測過程安全性 | 好，幾乎為全封閉檢測體系 | 不好，需要接觸大量有毒溶劑 |
希望將來和大家探討更多關(guān)于粘度的技術(shù)和應(yīng)用問題。如您有任何問題，請隨時聯(lián)系我司（商鋪底部可以找到我們）。
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