粘度的知识(1)

粘度的知识

流体在流动时，相邻流体层间存在着相对运动，则该两流体层间会产生摩擦阻力，称为粘滞力。粘度是用来衡量粘滞力大小的一个物性数据。其大小由物质种类、温度、浓度等因素决定。

粘度一般是动力粘度的简称，其单位是帕·秒(Pa·s)或毫帕·秒(mPa·s)。粘度分为动力粘度、运动粘度、相对粘度，三者有区别，不能混淆。

粘度还可用涂—4或涂—1杯测定，其单位为秒(s)。

（动力）粘度符号是μ,单位是帕斯卡秒(Pa·s)

由下式定义：L=μ·μ0/h

μ0——平板在其自身的平面内作平行于某一固定平壁运动时的速度

h——平板至固定平壁的距离。但此距离应足够小，使平板与固定平壁间的流体的流动是层流

L——平板运动过程中作用在平板单位面积上的流体摩擦力

运动粘度符号是v ,运动粘度是在工程计算中，物质的动力粘度与其密度之比，其单位为：(m2/s)。单位是二次方米每秒(m2/s)

v=μ/p

粘度有动力粘度，其单位：帕斯卡秒(Pa·s)；在石油工业中还使用"恩氏粘度"，它不是上面介绍的粘度概念。而是流体在恩格拉粘度计中直接测定的读数。

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粘度的度量方法分为绝对粘度和相对粘度两大类。绝对粘度分为动力粘度和运动粘度两种；相对粘度有恩氏粘度、赛氏粘度和雷氏粘度等几种表示方法。

1、动力粘度η在流体中取两面积各为1m2，相距1m，相对移动速度为1m/s时所产生的阻力称为动力粘度。单位Pa.s（帕.秒）。过去使用的动力粘度单位为泊或厘泊，泊（Poise）或厘泊为非法定计量单位。

1Pa.s=1N.s/m2=10P泊=10的3次方cp＝1Kcps

ASTM D445标准中规定用运动粘度来计算动力粘度，即η=ρ.υ式中η-动力粘度，Pa.s期目标制ρ-密度，kg/m3 υ-运动粘度，m2/s 我国国家标准GB/T506-82为润滑油低温动力粘度测定法。该法使用于测定润滑油和深色石油产品的低温（0～-60℃）动力粘度。在严格控制温度和不同压力条件下，测定一定体积的试样在已标定常数的毛细管粘度计内流过所需的时间，秒。由试样在毛细管流过的时间与毛细管标定常数和平均压力的乘积，计算动力粘度，单位为Pa.s。该方法重复测定两个结果的差数不应超过其算术平均值的±5%。

2、运动粘度υ流体的动力粘度η与同温度下该流体的密度ρ的比值称为运动粘度。它是这种流体在重力作用下流动阻力的度量。在国际单位制（SI）中，运动粘度的单位是m2/s。过去通常使用厘斯（cSt）作运动粘度的单位，它等于10-6m2/s，（即1cSt=1mm2/s。

运动粘度通常用毛细管粘度计测定。在严格的温度和可再现的驱动压头下，测定一定体积的液体在重力作用下流过标定好的毛细管粘度计的时间，为了测准运动粘度，首先必须控制好被测流体的温度，测温精度要求达到0.01℃；其次必须选择恰当的毛细管的尺寸，保证流出时间不能太长也不能太短，即粘稠液体用稍粗些的毛细管，较稀的液体用稍细的毛细管，流动时间应不小于200秒；须定期标定粘度管常数；而且安装粘度管时必须保持垂直。运动粘度国家标准为GB/T256-88，相当于ASTM D445-96/IP71/75。

3、恩氏粘度0E我国的国家标准为石油产品恩氏粘度测定法GB/T266-88。这是一种过去常用的相对粘度，其定义是在规定温度下，200ml液体流经恩氏粘度计所需时间（s），与同体积的蒸馏水在20℃事流经恩氏粘度计所需时间（s）之比称为恩氏粘度。

4、雷氏粘度（Redwood）此粘度主要在英国和日本沿用。其定义是以50ml试油在规定温度60℃或98.9℃下流过雷氏粘度计所需时间，单位为秒。

5、赛氏通用粘度（Saybolt Universal Viscosity）美国多习惯用这种粘度单位，其定义是在某规定温度下从赛氏粘度计流出60ml液体所需时间，单位为秒。美国标准方法为ASTM D88

6、几种粘度的换算1）恩氏粘度与运动粘度的换算

运动粘度υ（mm2/s）=7.310E-6.31/0E 2）雷氏粘度与运动粘度的换算运动粘度υ（mm2/s）=0.26R-172/R 当R>225s时,则用υ（mm2/s）=0.26R 3)赛氏粘度与运动粘度的换算:υ（mm2/s）=0.225S当S>285s时用上式

第八章结构胶粘剂的化学性质和物理性能

第八章结构胶粘剂的化学性质和物理性能

1、结构胶粘剂(structural adhesive)：这是一种用于粘接高强度材料（如木材、复合材料或金属）的胶粘剂，室温下其实际粘结强度大于6.9MPa（1000psi）。另一种定义：这是一种在有效设计荷载下不发生形变（或蠕变）的材料。由于性能的要求，结构胶粘剂通常是一些可交联的（热固性的）有机化合物，经常带有极性，具有很高的表面能，能够抵抗多种类型的外界破坏，在恶劣环境中经受若干年甚至数十年；

2、膜状胶粘剂-film adhesive 膏状胶粘剂-paste adhesive

3、结构胶粘剂基体树脂的化学性质：

1）．酚醛树脂：

a．碱为催化剂，苯酚与过量甲醛反应制得甲阶酚醛树脂（resole phenolic resin）；酸为催化剂，甲醛与过量苯酚反应制得线型酚醛树脂（novolac phenolic resin）+六亚甲基四胺（Hexa 乌洛托品）可固化；

b．苯酚与甲醛以2：1的物质的量的比进行反应时，得到的产物被称为双酚F（二苯酚甲醛），当苯酚与丙酮以同样的物质的量的比进行反应时，则会得到双酚A(二苯酚丙酮); 2）．蛋白质：

用于结构胶粘剂的蛋白质主要来源有动物血、鱼、奶、连接组织和大豆等。纵观历史蛋白质类胶粘剂一直被人类所使用，在现代主要用于胶合板的生产，但其不能经受恶劣的环境，所以她制得的胶合板只能局限于室内使用；

3）．环氧树脂：

以环氧乙烷环作为其反应单元的树脂称为环氧树脂，多以酚类和环氧丙烷的反应为基础；

a.2,2-异亚丙基二酚（也称双酚A:BPA）与环氧氯丙烷反应可得双酚A的二环氧丙基醚（DGEBPA）;它可以与双酚A进一步反应得到更高分子量的树脂，其端基为环氧基或酚基；二苯酚甲醛（也称双酚F:BPF）与环氧氯丙烷反应得到与DGEBPA树脂类似的树脂；环氧树脂还有两大类别分别为环氧化酚醛树脂和环脂族环氧树脂（脂环族？）

b．环氧树脂固化方式有醇或硫醇、酸酐、阳离子聚合（Lewis酸）、阴离子聚合（咪唑）、胺类（双氰胺）

c．热固性体系其固化温度、固化时间和热固性树脂的物理状态之间的关系非常复杂，并且通常都是混乱的。参看时温转变（T-T-T）谱图；

4）氨酯树脂：

虽然聚氨酯内在的强度或模量并不突出，但其固化得到的坚韧树脂吸收能量的潜能非常大，

聚氨酯既可以配制成室温胶粘剂，也可以配制成高温固化胶粘剂。氨酯基胶粘剂的配方设计取决于异氰酸酯、多元醇和一种被称为扩链剂（短链的胺或者醇）物质的选择。

5）丙烯酸类树脂：

广义上分为两大类：自由基固化胶粘剂和氰基丙烯酸酯胶粘剂（厌氧或UV固化）

6）耐高温结构胶粘剂：

a．表征耐高温胶粘剂材料的一个关键特性就是他们的高度芳香性（产生抗氧化性）和聚合过程中形成的过剩化学键。

b．聚酰亚胺（纳迪克官能团、间氨基苯乙炔）、双马来酰亚胺（迈克尔加成反应）

4、结构胶粘剂性能的优化设计：

1）酚醛树脂：腈-酚醛树脂薄膜胶粘剂（腈-丁二烯弹性体）；

2）环氧树脂：增塑处理和利用相分离进行韧化（增韧剂toughening agent）（丁腈橡胶），三聚氰胺作为助固化剂可能用来降低双氰胺所要求的高固化温度。Goland-Reissner效应；3）丙烯酸树脂：使用相对高分子量的丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物、气相二氧化硅…4）耐高温结构胶粘剂：（Subrahmanian）

a.在这些聚合物中应该只存在最强的化学键，最好是含有芳香环，而应该避免烷基和亚烷基等单元；

b．其结构处于最低能量状态，不会发生受热重排；

c．具有最大化的共振稳定性（高度芳香性）结构；

d．其结构中的化学键处于最稳定的构型，当其受热断裂后，能够很容易的重新形成；e．主链中具有多键连接的梯形聚合物应尽可能的多，因此单根键的断裂就不会造成分子量的流失；

f．该聚合物在尽可能低的温度下应具有可加工性；

g．该聚合物应具有足够低的屈服应力，这样它本身就可以吸收断裂能或进行增韧。最后两点与前面几点互相矛盾，要均衡这些要求的技术一直在研究中。