（二）流变学在乳剂中的应用
?乳剂在制备和使用过程中经常会受到各种剪 切力的影响，大部分乳剂表现为非牛顿流动。
?在使用和制备条件下乳剂的特性是否适宜， 主要由制剂的流动性决定。体现在乳剂铺展 性、通过性、适应性等方面。
?掌握制剂处方对乳剂流动性的影响非常重要。
（三）流变学在半固体制剂中的应用
?半固体制剂的处方组成发生变化时可改变其流 变性质。
?外界因素（如温度等）也对半固体制剂的流变 性质有影响。
?具有适宜的粘度是半固体制剂的处方设计和制 备工艺过程优化的关键。
流变学在药学中应用
液体
半固体
固体
a. 混合
皮肤表面上制剂的 铺展性和粘附性
压片或填充胶囊时 粉体的流动
b. 由剪切引起的 分散系粒子的粉碎
从瓶或管状容器中 制剂的挤出
粉末状或颗粒状 固体充填性
牛顿公式只有在层流条件下才 适用。
二 、非牛顿流体(non-Newtonian fluid)
A-牛顿流体； B-塑性流体； C-假塑性流体； D-胀性流体； E-触变性流体
射 流 胀 大
湍流减阻
爬杆效应
无管虹吸
上图为未 添加聚乙 烯氧化物 的情形 下图为添 加聚乙烯 氧化物后 的情形
二 、非牛顿流体 (non-Newtonian fluid)
第一节 概述
一、流变学的基本概念
流变学(rheology) 指研究物体变形和流动的科学 流变性：物体在外力作用下表现出来的变形性
和流动性。 弹性变形（elastic deformation) ：可逆变形 塑性变形(plastic deformation) ：非可逆变形
第一节 概述
?流变学的研究范围 ?? 橡胶条的拉伸与压缩，轮胎橡胶接触面的回复 ?? 化妆品在皮肤上的涂抹及感觉，牙膏的挤出特性及在 牙刷上的稳定性 ?? 模具内部塑料热熔体的流动 ?? 涂料在墙面上的垂挂性 ?? 番茄酱的倾倒和稳定，乳制品的特性 ?? 熔体纤维纺丝 ?? 涂料的涂装，喷塑还是涂刷 ?? 胶粘剂的粘合 ?? 甚至山脉的流动 !
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
经过长期探索，人们终于得知， 一切材料都具有时间 效应，于是出现了流变学，并在 20世纪30年代后得到蓬 勃发展。1929年，美国在 Bingham 教授的倡议下，创建 流变学会；1939年，荷兰皇家科学院 成立了以 伯格斯教 授为首的流变学小组； 1940年英国出现了流变学家学会。 当时，荷兰的工作处于领先地位， 1948年国际流变学会 议就是在荷兰举行的。法国、日本、瑞典、澳大利亚、 奥地利、捷克斯洛伐克、意大利、比利时等国也先后成 立了流变学会。
c. 容器中的液体 的流出和流入
与液体能够混合的 固体量
d. 通过管道输送 液体的制剂过程
从基质中药物的释放
e. 分散体系的物理 稳定性
制备工艺
装量的生产能力
操作效率的提高
一、牛顿流动
第二节流变性质
S ? F ? ?D
A
D? S ?
牛顿流体:在层流条件下的切 应力S与切变速度成正比。纯 液体或大多数低分子溶液).
切变速度D (shearing rate): 速度梯度.单位为:S-1 大小等于两液层间的速度差除以两液层间的距离 .
Shear rate is the rate of change of velocity at which one layer of fluid passes over an adjacent layer.
二、流变学在药剂学中的应用
?流变学理论对乳剂、混悬剂、半固 体制剂等剂型设计、处方组成以及 制备、质量控制等研究具有重要意 义。
（一）流变学在混悬剂中的应用
?混悬剂静止状态时的剪切应力忽略不计 ，但
振摇后把制剂从容器中倒出时存在较大的剪 切速度。 ?混悬剂在贮藏过程中若剪切速度小，则显示 较高的粘性；若剪切速度大，则显示较低的 粘性。 ?混悬剂在振摇、倒出及铺展时能自由流动是 形成理想的混悬剂的最佳条件。
Chap.14 流变学基础
基本要求
?（一）掌握流变学的基本概念 ?（二）熟悉流变学在药剂学中的应用、牛 顿流动和非牛顿流动 ?（三）了解流体的触变流动性和粘弹性、 制剂流变性的评价方法
流变学出现在 20世纪20年代。学者们在研究橡胶、 塑料、油漆、玻璃、混凝土，以及金属等工业材料； 岩石、土、石油、矿物等地质材料；以及血液、肌肉 骨骼等生物材料的性质过程中， 发现使用古典弹性理 论、塑性理论和牛顿流体理论已不能说明这些材料的 复杂特性，于是就产生了流变学的思想 。英国物理学 家麦克斯韦和开尔文很早就认识到 材料的变化与时间 存在紧密联系的时间效应。
（二）剪切应力与剪切速度
力
粘度(viscosity): 它表示物质 在流动时内摩擦力的大小
为使液层能维持一定的速度流动,必须施加一个 与阻力相等的反方向力,在单位液层面积上所施
加的这种力称为剪切应力S(shearing force):
简称切力.单位为N.m-2 Shear stress is the stress component parallel to a given surface, such as a fault plane, that results from forces applied parallel to the surface or from remote forces transmitted through the surrounding rock.
层流、过渡流及湍流
流体的流动类型， 首先由雷诺 (Reynolds)用实验 进行了观察。喇叭 状的玻璃管浸没在 透明的水槽内，管 出口有调节水流量 用的阀门，水槽上 方的小瓶内充有 有色液体,实验时，有色液体从瓶中流出，经喇叭 口中心处的针状细管流入管内。从有色流体的流 动情况可以观察到管内水流中质点的运动情况 .
(一) 塑性流动 (plastic flow) 也叫Bingham 体
若一个物体所受的力超过某一限度,其形状的改 变是永久的,则该物体便是可塑的.对于流体， 当外加切应力较小时不流动只发生弹性形变;而 一旦切应力超过某一限度时,体系的变形就是永 久的,表现出可塑性,故称为塑性流体. 塑性体流变曲线为直线,不通过原点,但与切应