1 第八章流变研究方法表面活性剂在溶液中的聚集是多样化的，依据条件（例如分子结构、浓度、添加剂、温度等）的不同可以生成棒状乃至蠕虫状胶束、不同尺寸的囊泡、 各种结构的液晶、 微乳液等，这使得溶液的流变性质复杂，不仅粘稠（粘度大），而且这些聚集体的缠绕可能形成网状结构，从而呈现出非牛顿流体行为和粘弹性质。由此可见， 通常的粘度研究方法已不能满足（稀溶液区间）球形胶束之外的那些复杂聚集体溶液的流变行为研究，需要更为复杂的流变技术。在上一章粘度研究方法基础上，进一步阐述流变研究方法。鉴于蠕虫状胶束是表面活性剂浓溶液区域常见的聚集形态，电解质（尤其是有机盐）的影响也常造就蠕虫状胶束的形成，这些可长达数微米的线状胶束在浓溶液区间可相互缠绕形成网状结构，甚至胶凝化， 是表面活性剂应用的重要基础体系，涉及复杂的粘弹性质，本章在概述表面活性剂聚集体溶液流变行为的基础上，重点阐述蠕虫状胶束的流变研究方法。8.1 流变学基础知识流变学研究的剪切应力、剪切速率 r 、时间 t 三者之间的关系。对非触变性流体，其性质与时间无关， 由剪切应力与剪切速率 r 的关系可得流变曲线。根据流变曲线的不同形状，可将流体分为牛顿流体和非牛顿流体两大类。牛顿流体符合式（8-1）的牛顿定律：r(8-1) 比例系数称为牛顿流体的粘度，其数值与温度有关，但不随剪切应力而变化。非牛顿流体的粘度与温度、 剪切应力和剪切速率都有关，它又可细分为塑性流体、假塑性流体和膨胀流体等主要类型。许多流体具有粘弹性，粘弹性又可分为线性粘弹性和非线性粘弹性。所谓的线性粘弹性指的是粘弹性流体对应力和应变的响应仅表现为时间的函数。Maxwell 模型是描述线性粘弹流体的理想模型， 它可用一个弹簧和一个粘壶的串联来描述，其中弹簧反映其弹性部分，而粘壶反映其粘性部分，如图8-1 所示。弹性部分和粘性部分的大小分别以弹性模量0G 和粘度0 表示。2 图 8-1Maxwell 模型示意图8.2 表面活性剂聚集体溶液的流变行为概述流体的流变行为是体系的一种宏观性质，作为表面活性剂聚集体溶液，它的流变性质与聚集体的微观结构以及内部基团之间的相互作用直接相关，例如蠕虫状胶束溶液和形成的网状结构有较高的粘弹性，六角状和立方状液晶有很高的粘度，而层状液晶只有较低的粘度。许多表面活性剂聚集体在剪切流动下，内部结构会发生改变，即所谓的剪切诱导结构转变。表面活性剂胶束稀溶液通常呈现牛顿流体行为，一...
