流變儀的測(cè)試條件包括哪些內(nèi)容?
更新時(shí)間:2022-10-17 點(diǎn)擊次數(shù):573
流變儀是研究材料流動(dòng)、塑化、熱穩(wěn)定性和剪切穩(wěn)定性的理想設(shè)備,用于分析高分子材料的加工和流變特性,制備各種預(yù)混樣品進(jìn)行物理和化學(xué)性能測(cè)試。它可以廣泛用于科學(xué)研究和生產(chǎn)中,是科學(xué)研究和生產(chǎn)指導(dǎo)的重要儀器。
流變儀上裝有不同參數(shù)的螺桿,在具有一定溫度的圓筒內(nèi)旋轉(zhuǎn),圓筒的另一端布置有進(jìn)料斗。當(dāng)原料被送到圓筒的2/3處時(shí),它們?cè)趫A筒的剩余部分逐漸被塑化和均勻化。當(dāng)所有的顆粒都被溶解后,它們可以通過(guò)毛細(xì)管擠壓模具擠壓成母料,或者注入模具中進(jìn)行成型。同時(shí),該設(shè)備還能完成對(duì)材料表觀粘度與剪切速度和剪切應(yīng)力之間關(guān)系的測(cè)量。實(shí)驗(yàn)條件一般包括溫度和速度、進(jìn)料量和時(shí)間。
1、溫度和速度:攪拌器的加熱溫度一般為材料的熔化溫度或成型溫度。如果選擇的溫度過(guò)低,會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的阻力扭矩,導(dǎo)致安全裝置工作,使儀器停機(jī)。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),高分子段的流動(dòng)性增加,體積膨脹,分子間的相互作用減少,流動(dòng)性增加,粘度隨溫度的升高而降低。材料在混合和塑化過(guò)程中的微小變化不易顯現(xiàn),影響流變儀測(cè)試的準(zhǔn)確性。對(duì)于PS、PVC、PC等聚合物,由于其粘性流動(dòng)活化能較大,熔體粘度對(duì)溫度非常敏感。提高溫度可以大大降低熔體粘度。要注意溫度的控制和調(diào)節(jié),使試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
2、進(jìn)料量:實(shí)驗(yàn)開始時(shí),物料從混合機(jī)上部的進(jìn)料口加入混合室,受到上部千斤頂螺栓對(duì)物料施加的壓力。物料的混合和塑化是通過(guò)轉(zhuǎn)子外表面與混合室壁之間的剪切、混合和擠壓,轉(zhuǎn)子之間的揉捏和撕裂,以及轉(zhuǎn)子軸之間的翻滾和揉捏,以連續(xù)變化的速度梯度和轉(zhuǎn)子對(duì)物料產(chǎn)生的軸向力的形式實(shí)現(xiàn)的。顯然,混合室中的物料量不足,轉(zhuǎn)子難以與物料充分接觸,不能達(dá)到較好的混合和塑化效果。相反,如果加入的物料過(guò)多,部分物料會(huì)集中在進(jìn)料口,不能均勻地進(jìn)入混合室進(jìn)行混合塑化,或出現(xiàn)過(guò)大的阻力扭矩,使儀器安全裝置工作,停止運(yùn)行,實(shí)驗(yàn)中斷。如果在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中除去頂栓對(duì)物料施加的壓力,而儀器的扭矩值沒有明顯變化,則進(jìn)料量基本合適。進(jìn)料量應(yīng)根據(jù)混合室空腔容積、轉(zhuǎn)子容積、物料(固體或熔體)密度及相應(yīng)的進(jìn)料系數(shù)計(jì)算確定。另外,為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性和再現(xiàn)性,原料的粒度和材質(zhì)也應(yīng)均勻。
3、時(shí)間:混合時(shí)間應(yīng)根據(jù)高分子材料的耐熱性、實(shí)驗(yàn)中觀察到的凝膠出現(xiàn)的時(shí)間和面積等因素來(lái)確定。一般來(lái)說(shuō),流變儀測(cè)試材料的加工流動(dòng)性時(shí),實(shí)驗(yàn)時(shí)間可設(shè)定在5分鐘以內(nèi)。