第六章流变仪要点分析.ppt

小球下落过程受到三个力作用： 重力 浮力 Stokes粘性阻力 初始时小球在溶液内以加速运动下落，待速度升到一定值时，受力平衡，恒速下降。 小球速度可用光电测速装置测量，于是粘度就等于 特点： 结构简单，操作方便 剪切速率小，测得的粘度近似等于零剪切粘度 可用于研究聚合或降解反应的动力学过程 5.混炼机型转矩流变仪的原理和用途 原理 通过记录物料在混合过程中转子或螺杆产生的反扭矩以及温度随时间的变化，研究物料在加工过程中的分散性能、流动行为及结构变化。 特点 与实际生产设备（密炼机、挤出机）结构类似 物料用量少 适合于生产配方和工艺条件的优选 转矩流变仪 结构： 微机控制系统 参数设置及结果显示 机电驱动系统 控制速度、压力，记录温度、压力和转矩 可更换的实验部件 密闭式混合器或螺杆挤出器 密炼机的各种转子 Roller转子 用于混合热塑性材料，如聚烯烃、聚氯乙烯、工程塑料等 Banbury转子 用于混合弹性体，还可用于将粉末混合到热塑料材料中 橡胶行业中应用更为普遍 密炼机转子及应用 Delta转子 热固性材料的混合和交联，使用540型锥形密炼腔 Cam转子 热塑料、较少轴向分布，陶瓷复合物、食品（粘稠、高扭矩） Sigma转子 食品应用和塑料溶胶（有扭矩限制） 密炼机转子及应用 密炼机–测量原理 3 2 在加热密炼腔内使用反向旋转转子的样品剪切过程 试验结果： 扭矩 熔体温度 密炼机试验过程 密炼机清洁 转矩流变仪的典型曲线-1 材料： 聚烯烃 ：聚乙烯 PE 、聚丙烯 PP 工程塑料：PS、PA、PC、PEEK、 LCP 测试点： L= 加料峰 加入物料，物料较冷，扭矩很 高 M = 最低点 最低熔体粘度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 扭矩 [Nm] 运行时间 M L 0 稳定剂对聚酰胺的影响 PA6（使用稳定剂） PA6（不使用稳定剂） Rheomix600, Roller转子 温度：280℃, 质量：52g, 转速：60 rpm 使用不同炭黑的SAN Torque [Nm] 时间 [分] Rheomix600, Roller转子 温度：230℃, 质量：58g, 转速：40 rpm SAN 30% 炭黑 2 SAN 30% 炭黑 1 扭矩 材料： PVC （硬质） 测试点： L =加料峰 V = 谷点 （熔融过程的起始点） F = 塑化峰 （ 熔融过程完成） M = 最低点 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 扭矩 [Nm] 运行时间 [min] L F V M 转矩流变仪的典型曲线-2 Rheomix600, Roller转子, 温度：160℃, 转速：40 rpm m：66 g m：60 g m：64 g 样品量对PVC熔融的影响 材料： PVC （硬质） 稳定性试验 测试点： L = 加料峰 V = 谷点 （熔融过程起始点） F = 塑化峰 （ 熔融过程结束） S = 稳定扭矩 M = 最低点 O = 分解发生 D = 分解峰值 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 扭矩 [Nm] 运行时间 [minutes] 稳定时间 D O M S F V L 转矩流变仪的典型曲线-3 Rheomix600, Roller转子 温度：170 ℃, 转速：60rpm, 质量：65g a： PVC 干混料（ 稳定剂1.9%） b： PVC 干混料 （稳定剂 2.0%） a a b b 应用：PVC 稳定性试验 材料： PVC 粒料（稳定性试验） 交联材料 （PE、橡胶、 热固性材料 ） 测试点： L =加料峰 S = 稳定扭矩 M = 最低点 O = 交联发生 D = 交联峰值 运行时间 扭矩 L M O D S 稳定时间 PES树脂交联 Rheomix540, Delta转子 温度：120 ℃,转速：50rpm,质量：63g 样品1 样品2 时间（min） 扭矩 课后作业 １.毛细管流变仪为什么要进行入口校正及校正方法？ ２.给出ＰＶＣ典型的转矩随时间变化曲线，曲线中各峰代表含义？ 第六章 流变测量学 流变测量学的任务 常用的流变测量仪器 毛细管型流变仪 转子型流变仪 混炼型转矩流变仪 振荡型流变仪 加工条件（压力、扭矩、转速、频率、流量、温度等） 流变性质（应力、应变、应变速率、粘度、模量等） 2. 毛细管流变仪的测量原理和方法 2.1 毛细管流变仪的基本构造 优点： 操作简单，测量准确 测量范围广阔（ ） 测量物料的剪切粘度 物料的流动与挤出、注塑中物料流动形式相仿，具有实用价值 毛细管流变仪的基本构造 毛细管流变仪的基