界面附件
流变仪通常用于测试材料的总体或三维性质。许多材料(例如药物、食物、个人护理产品和涂料)中存在流变学性质截然不同的二维液/液界面或气/液界面。只有 TA 仪器能提供用于界面流变学研究的三种独立设备,这些设备能以 高的灵活性开展删除/广泛范围的定量测量。这些选件包括能够在删除/广泛测量范围内定量分析粘度和粘弹性信息的专有双壁环 (DWR) 系统、用于体积有限的样品的双壁 Du Noüy 环 (DDR) 和用于界面粘度测量的传统双锥体。
应用
在这一系列测试中,我们用 SPAN 的氯仿溶液使表面活性剂 SPAN65 均匀分散在水-空气界面。氯仿挥发后,沉积在水上的 SPAN65 膜可用双壁环界面附件进行测量。我们测试了从每平方纳米 0 个(仅含水,无表面活性剂层)到 7.2 个分子的不同表面活性剂负载量。我们还进行了连续剪切实验并测量了界面粘度随剪切速率和界面浓度的变化情况。与预期相同,表面活性剂层表现出显著的剪切变薄。在高速率下,对少于 1.8 个分子/nm2 的负载量,亚相部分起主导作用。在低于 10-5 Pa.s.m 的界面粘度下,亚相校正很重要,而 DWR 夹具可用于这类定量的亚相校正。在较高的界面粘度下,亚相部分可忽略,不需要进行校正。
技术
在所有的 TA 仪器界面流变系统中,样品均盛放于有液面监测窗和注射口的 Delrin 槽中。双壁环 (DWR) 和双壁 Du Noüy 环 (DDR) 夹具的测量环由铂-铱合金制成。我们选择这些材料是因为它们具有化学惰性且易于清洁。TA 仪器是专有双壁夹具配置的删除供应商,能够在夹具表面两侧提供界面剪切平面,以便为单层粘弹性响应提供更高灵敏度。只有 DWR 能真实地定量粘弹性参数,因为界面可被“固定”于夹具环的菱形截面。这一获得专有的超低惰性环(1)的直径为 60 mm,易于使用且灵敏度高。用户可对低至 10-5 Pa.s.m 的表面粘度进行测量,而不需要复杂的亚相校正。并且,任何界面系统均可进行删除/广泛频率范围的振荡测量。DDR 的 Du Noüy 环夹具是用于测量表面张力的行业标准设备。环形截面使界面和夹具之间可形成弯月形,在绝对数据中仅产生较小的误差。此系统具有非常小 (20 mm) 的直径,非常适合于测试量较少的样品的界面性质,例如生物或药物材料。双锥体是双锥不锈钢夹具,具有尖锐的边缘,能够可重现地固定界面。由于浸没到亚相的锥表面产生了巨大阻力,因此需要较大的修正才能获得定量参数。夹具的大转动惯性限制了其在稳态剪切模式下测量界面粘度的能力,不适于测量静止结构和弹性。(1) 美国专有号