在(zai)了解(jie)(jie)水(shui)(shui)凝(ning)(ning)膠(jiao)流變學表征前提(ti)下(xia)，先了解(jie)(jie)下(xia)水(shui)(shui)凝(ning)(ning)膠(jiao)是什(shen)么，水(shui)(shui)凝(ning)(ning)膠(jiao)（Hydrogel）是一(yi)類極為親水(shui)(shui)的三維(wei)網絡結構凝(ning)(ning)膠(jiao)，它在(zai)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)迅速(su)溶(rong)脹(zhang)并在(zai)此溶(rong)脹(zhang)狀(zhuang)態可以保持(chi)大量(liang)體積的水(shui)(shui)而不溶(rong)解(jie)(jie)。由(you)于存(cun)在(zai)交聯網絡，水(shui)(shui)凝(ning)(ning)膠(jiao)可以溶(rong)脹(zhang)和保有大量(liang)的水(shui)(shui)，水(shui)(shui)的吸(xi)(xi)收量(liang)與(yu)交聯度密(mi)切相關。交聯度越高(gao)，吸(xi)(xi)水(shui)(shui)量(liang)越低(di)。這一(yi)特性很像一(yi)種(zhong)軟組織。水(shui)(shui)凝(ning)(ning)膠(jiao)中(zhong)(zhong)的水(shui)(shui)含(han)量(liang)可以低(di)到(dao)百分之(zhi)幾，也可以高(gao)達99%。

使(shi)用上海保(bao)圣RH-30流(liu)(liu)(liu)變儀來(lai)(lai)標準水(shui)凝(ning)(ning)(ning)膠流(liu)(liu)(liu)變學特性，流(liu)(liu)(liu)變學是研(yan)(yan)(yan)究(jiu)材(cai)料形變和(he)流(liu)(liu)(liu)動(dong)(連(lian)續(xu)形變)的(de)(de)(de)科學，其作(zuo)為觀(guan)察材(cai)料內部結構的(de)(de)(de)窗口(kou)，在(zai)水(shui)凝(ning)(ning)(ning)膠研(yan)(yan)(yan)究(jiu)中占據著重要的(de)(de)(de)一(yi)(yi)環。那(nei)么，該如何選擇合適的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)變學測試方(fang)法來(lai)(lai)驗證以上這些特性呢？通(tong)過(guo)(guo)流(liu)(liu)(liu)變學表(biao)征發現，經歷(li)不同(tong)(tong)纖(xian)維(wei)網絡演化(hua)(hua)的(de)(de)(de)水(shui)凝(ning)(ning)(ning)膠，盡管化(hua)(hua)學組成保(bao)持(chi)不變，但(dan)卻(que)具(ju)有不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)機(ji)械(xie)強度(du)(du)和(he)可恢復(fu)性能。以往的(de)(de)(de)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)發現經歷(li)加熱(re)和(he)冷卻(que)過(guo)(guo)程的(de)(de)(de)水(shui)凝(ning)(ning)(ning)膠具(ju)有更高(gao)的(de)(de)(de)機(ji)械(xie)強度(du)(du)。在(zai)本研(yan)(yan)(yan)究(jiu)中通(tong)過(guo)(guo)程序化(hua)(hua)控制(zhi)孵(fu)育溫(wen)(wen)度(du)(du)實現對自組裝(zhuang)前(qian)驅體(ti)的(de)(de)(de)結構控制(zhi)，存在(zai)一(yi)(yi)個(ge)最佳初始孵(fu)育溫(wen)(wen)度(du)(du)，使(shi)得水(shui)凝(ning)(ning)(ning)膠具(ju)有的(de)(de)(de)機(ji)械(xie)強度(du)(du)和(he)可恢復(fu)性。這個(ge)最佳初始溫(wen)(wen)度(du)(du)恰(qia)(qia)恰(qia)(qia)是液滴(di)向纖(xian)維(wei)的(de)(de)(de)轉化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)。

流(liu)變學(xue)(xue)(xue)主要研(yan)究(jiu)各種材(cai)料(liao)的(de)(de)蠕變和應力松弛的(de)(de)現象，具(ju)體呈現在材(cai)料(liao)黏度、模(mo)量的(de)(de)變化(hua)等。如何(he)通過科學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)表征方法驗證這些特性呢？接下來(lai)，帶大家了解一(yi)下上海(hai)保圣RH-30流(liu)變儀(yi)在水凝膠研(yan)究(jiu)中常見的(de)(de)流(liu)變學(xue)(xue)(xue)應用：

一、黏(nian)度

1.測試模式：旋(xuan)轉(zhuan)剪(jian)切（單向(xiang)旋(xuan)轉(zhuan)）

2.簡介(jie)：流(liu)體內(nei)部反抗這種流(liu)動的內(nei)摩擦阻力(li)。在一定(ding)旋轉剪(jian)切(qie)(qie)速率下，將剪(jian)切(qie)(qie)應力(li)與剪(jian)切(qie)(qie)速率的比值定(ding)義為該剪(jian)切(qie)(qie)速率下的表觀(guan)剪(jian)切(qie)(qie)黏度，簡稱為黏度

在一定(ding)的(de)時(shi)間(jian)(jian)和溫控(kong)程序(xu)下(xia)，沿一定(ding)方向、或按一定(ding)角頻(pin)率(lv)，在可控(kong)的(de)剪切(qie)速率(lv)/應力(li)/應變(bian)下(xia)，進行旋轉剪切(qie)測(ce)試，獲取黏度隨剪切(qie)速率(lv)/剪切(qie)應力(li)/時(shi)間(jian)(jian)/溫度的(de)變(bian)化(hua)關系(xi)。

二、模(mo)量

1.測試(shi)模式：振蕩剪切（往(wang)復扭轉(zhuan)）

2.簡介：材料抵抗彈性變形的能力--多(duo)硬(ying)或多(duo)軟。

儲能(neng)模量(G’)：又(you)稱為彈(dan)性模量，是指材料在發生形(xing)變時，由于彈(dan)性（可逆）形(xing)變而儲存能(neng)量的(de)大(da)?，反映材料彈(dan)性大(da)小。

損(sun)(sun)耗模(mo)量(liang)(G’’)：又稱粘性(xing)模(mo)量(liang)，是指材(cai)料(liao)在(zai)發(fa)生形變時，由于粘性(xing)形變（不(bu)可逆）?損(sun)(sun)耗的能量(liang)大?，反(fan)映材(cai)料(liao)粘性(xing)大小。

三(san)、剪切(qie)稀化

1.簡介：通(tong)常剪(jian)(jian)切(qie)稀化現(xian)象是對(dui)流體(ti)(ti)的(de)表征，由于流體(ti)(ti)中(zhong)的(de)粒(li)子發生(sheng)定向、伸展、變形或分散等使流動阻(zu)力減少而(er)造成的(de)。而(er)對(dui)于水(shui)凝(ning)膠是先發生(sheng)屈服(fu)，變成流體(ti)(ti)后出現(xian)剪(jian)(jian)切(qie)稀化現(xian)象，一般選用旋轉測試(shi)，以剪(jian)(jian)切(qie)速率為變量。

2.測(ce)試方式：在一(yi)定的(de)時間和(he)溫度(du)程序下，沿一(yi)定方向，逐漸(jian)增大(da)剪(jian)切(qie)(qie)(qie)速率(lv)或剪(jian)切(qie)(qie)(qie)應變(bian)(bian)，測(ce)試黏(nian)度(du)隨剪(jian)切(qie)(qie)(qie)速率(lv)或剪(jian)切(qie)(qie)(qie)應變(bian)(bian)的(de)變(bian)(bian)化(hua)關系(xi)。若黏(nian)度(du)或模(mo)量可(ke)隨著(zhu)剪(jian)切(qie)(qie)(qie)速率(lv)或剪(jian)切(qie)(qie)(qie)應變(bian)(bian)的(de)增大(da)而逐漸(jian)減小，則表明該水凝膠(jiao)具(ju)有剪(jian)切(qie)(qie)(qie)稀化(hua)特性。