流变测量学课件.pptVIP

二用途1模擬實際生產條件,適宜於配方和工藝條件的優選;採用擠出機和各種口模配合,通過測量扭矩,溫度及觀察擠出物外觀,可直觀地瞭解螺杆轉速,各區段溫度分佈對物料擠出性能的影響.轉矩隨時間的變化曲線（M～t）溫度隨時間的變化曲線（T～t）轉矩隨溫度的變化曲線（M～T）聚氯乙烯的典型塑化曲線1加料峰(投料後2-3轉可以達到)2塑化峰(由於溫度,剪切作用,幹混料體積變小,轉子的負荷減小,因而扭矩下降;物料開始熔化,扭矩重新上升)3最大扭矩Mp4平衡扭矩Mb(塑化均勻後,潤滑劑發揮作用,扭矩下降,達到平衡扭矩)5塑化時間tp2測量熔體表觀粘度Q為熔體體積流量;L,R為毛細管長徑為進出口壓力差三轉矩絕對值及其波動的意義1）轉矩絕對值直接反映物料的熔融情況及其表觀粘度的大小;間接反映出物料混合均勻程度隨時間的變化。當物料在混合過程中內部結構發生某種化學或物理變化時，轉矩往往發生顯著的改變。通常膠料混煉時，轉矩隨物料的不斷均化逐漸趨於一個平衡值。聚乙烯的動態交聯行為DCP(過氧化二異丙苯)例過氧化物交聯PE橡膠混煉時轉矩隨時間變化示意圖2)利用轉矩變化的波動幅度來衡量膠料混煉時的加工工藝性能：a一般當物料很不均勻或物料在工作表面打滑,或物料發生不穩定的高彈湍流,就較高b當物料與轉子發生粘連,以致相當一部分物料不發生剪切形變,物料跟著轉子轉動,則很低c值過大或過小均不利於混煉,物料實現最佳混煉時,值恒定,=0.05~0.076-4高聚物粘彈性的測量方法一蠕變儀高聚物的蠕變試驗可在拉伸，壓縮，剪切，彎曲下進行。（１）拉伸蠕變試驗機（塑膠）原理：對試樣施加恒定的外力（加力可以是夾具固定，自試樣下麵直接掛荷重），測定應變隨時間的變化夾具試樣荷重注：對於硬塑膠，長度變化較小，通常在試樣表面貼應變片（類似電子秤的裝置，可以將力學信號轉變為電阻值，而得出應變值），測定拉伸過程中電阻值的變化而得出應變值。（２）剪切蠕變（交聯橡膠）材料受的剪切應力在這種恒切應力下測定應變隨時間的變化。流變測量學6.1彈性模量的測定應力和力矩的測量,通過校正過的彈簧長度的變化,轉變為測量位移.應變的測量,感測器:把位移轉變為電信號.光杠杆:鏡上光點變化,角度變化楊氏模量楊氏模量剪切模量h,R為試樣的高度和半徑L為扭矩,為扭轉角6.2聚合物熔體的粘度測量落球粘度計結構和方法:計算公式:重力浮力Stokes粘性阻力一個半徑為R，密度為ρs的小球，在密度為ρb的液體中以恒定速率ν下落，可用斯托克斯方程求出液體介質的粘度，記作斯托克斯粘度ηs:該法只能測定低切變速率下的粘度，故可視為零切粘度,可用來測量粘流活化能；不能用落球粘度計來研究聚合物粘度的切變速率依賴性,二毛細管粘度計優點：結構簡單、可以在較寬的範圍調節切變速率和溫度，得 到十分接近於加工條件的流變學物理量 常用的切變速率範圍：10~106s-1 切應力範圍：104~106N/m21，毛細管流變儀的測量原理和方法毛細管流變儀示意圖毛細管及壓力感測器的安排毛細管中三個流動區域物料在完全發展區的流動（1）切應力運算式在無限長的管中取一長度為L,二端壓差為△P的液柱，在半徑為r的圓柱面上，在穩流時，阻礙流動的粘流阻力應等於兩端壓差所產生的促使液柱流動的推動力平衡，即：則：dp——活塞杆的直徑，——最大切應力（2）表觀切變速率和粘度首先求出表觀切變速率與壓差的關係：接著計算線速度v的分佈和體積流率Q:管中層流的Hagen-Poiseuille方程：從前面的式子可得管壁表觀切變速率與體積流量Q的關係：所以有：又因為：（3）非牛頓流體的修正式中n——非牛頓指數所以有：非牛頓流體的表觀粘度由下式計算：Bagley修正對壓力梯度的校正校正的原因：實際測量的壓力包括了入口區的壓力降，完全發展流動區上的壓力降和出口區的壓力降三部分，並非全部作用在完全發展區校正原理：保持壓力梯度不變，將毛細管（完全發展流動區）虛擬延長，並將入口區的壓力降，等價為在虛