转矩流变仪主要应用于橡塑高分子材料,是-种多功能流变学测试系统,可以用来精选配方、质量控制、流变学试验和加工性能试验。其试验原理是测试材料在高温剪切下转矩的变化。转矩与熔体的粘度相关,样品混合时所受阻力与样品熔体粘度成正比,通过作用在转子或螺杆上的反作用扭矩测得这种阻力。
转矩流变仪是高分子材料在温度和应力作用下的流动产生的粘性和弹性形变行为,它与各种因素的关系是高分子材料成型加工中最基本的工艺参数,对原料的使用、添加剂的选择、加工工艺参数的确定、成型设备和模具的设计有着重要的指导作用。
分子材料的合成与生产已是成熟的技术,现已开发出多种牌号,但由于市场的实际需求,需要进一步研究开发功能化、 专用化的产品。在研究新配方、开发新产品、优化加工工艺的过程中都需要对原材料及加人添加剂的配方料进行混合试验、流变试验和加工试验,这些试验均离不开转矩流变仪。转矩流变仪技术先进、设计合理、功能强大,具有快速便捷、准确可靠的优点,实验数据涵盖内容丰富。因此研究人员和使用人员有必要对它的构成、原理和功能充分的认识和掌握。
转矩流变仪的构成
转矩流变仪是国际上通用的流变学测试仪器,从构成上分为三部分,即主机控制系统,测量驱动系统和辅机附件部分。主机控制系统用于设备的校正、试验参数的设置、数据的采集、示和处理,发出对辅机的参数控制信号;测量驱动系统用于测量温度、励、转速和转矩信号,随时把信息传给主机,并为辅机提供电源和马达驱动;辅机部分包括混合器、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、吹膜机、压延挤带机、电缆包覆装置和造粒机等;附件部分包括转子、螺杆、模头、漏斗、加料器、传感器和电子天平等。根据不同的试验要求,将主机、辅机和附件有机地组合起来,便可完成。
转矩流变仪的工作原理
矩矩流变仪配有不同参数的螺杆,在具有一定温 度的圆筒内旋转,筒的另端设有送料斗。当原料被送至筒的2/3处时逐步增塑,进入到筒的剩余部分内被均化,当所有颗粒全部溶化后即可利用毛细管挤出模具成为母料或注入模具成形,同时设备也完成对料的表现粘度与剪切速度及剪切应力关系的测量。
矩矩流变仪支持软件集由表观粘度试验软件plastic与表观粘度测试数据处理软件WinNian组成。plastic软件可通过PC机的串行口分别实现对试验数据进行采集和参数控制,以及建立人机信息交互界面。这个界面功能比较齐全,可以完成6路温度的测控,包括转速设定、测量和控制,扭矩、勵测量等。曲线窗口可以实时显显以上各数据对时间的曲线。这些数据可以由传用的WinNian进行数据处理。当改变挤出机的螺杆转速,可改变口模内外压力差P值和挤出流量Q值,试验数据可以文件的形式保存。该文件在软件WinNian中打开,筛选出具有代表性数据自动输出双对数坐标的g-h , g-t曲线。
