复杂流体屈服应力的测定：理论、方法及应用

徐家通，周子愉，廖晴雨，张洪斌(上海交通大学化学化工学院，高分子科学与工程系，流变学研究所)

摘要：多相多组分复杂流体，因其独特的流变学性质在科学研究和工业应用中占有重要地位。很多高分子的溶液、乳液、悬浮液、凝胶、填充体系等，都是典型的具有屈服行为的复杂流体，也称屈服应力流体。屈服应力是描述这类流体发生固-液转变时的最关键参数，对于理解其流变行为、加工和应用至关重要。尽管屈服应力的研究历史已经有数十年，但迄今仍有许多焦点问题有待解决和深入研究。屈服应力测定的理论、方法和应用场景一直处于不断发展中。特别是对于时间依赖的触变性屈服应力流体，其聚集态形式、热历史及剪切历史均在很大程度上影响其屈服应力的大小，对这类流体屈服应力的准确测定从理论到测试方法都充满挑战。本文综述了屈服应力流体的类别和屈服的形成机制，对现有各类流变模型以及测试方法进行了详细对比分析，还介绍了基于大振幅振荡剪切的应力分叉法和代数应力分叉法这2种屈服应力测定新方法以及二次屈服，着重指出了屈服应力测试中应考虑的科学性、合理性以及时间尺度问题。

关键词：屈服应力；触变性；固- 液转变；大振幅振荡剪切；复杂流体