轉(zhuǎn)矩流變儀是高分子材料在溫度和應(yīng)力作用中流動產(chǎn)生的粘性和彈性形變行為，它與各種因素的關(guān)系是高分子材料成型加工中基本的工藝參數(shù)，對原料的使用、添加劑的選擇、加工工藝參數(shù)的確定、成型設(shè)備和模具的設(shè)計(jì)有著重要的指導(dǎo)作用。
高分子材料的合成與生產(chǎn)已是成熟的技術(shù)，現(xiàn)已開發(fā)出多種牌號，但由于市場的實(shí)際需求，需要進(jìn)一步研究開發(fā)功能化、**化的產(chǎn)品。
在研究新配方、開發(fā)新產(chǎn)品、優(yōu)化加工工藝的過程中都需要對原材料及加人添加劑的配方料進(jìn)行混合試驗(yàn)、流變試驗(yàn)和加工試驗(yàn)，這些試驗(yàn)均離不開轉(zhuǎn)矩流變儀。
轉(zhuǎn)矩流變儀技術(shù)先進(jìn)、設(shè)計(jì)合理、功能強(qiáng)大，具有快速便捷、準(zhǔn)確可靠的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)涵蓋內(nèi)容豐富。因此研究人員和使用人員有必要對它的構(gòu)成、原理和功能充分的認(rèn)識和掌握。
轉(zhuǎn)矩流變儀的構(gòu)成
轉(zhuǎn)矩流變儀是國際上通用的流變學(xué)測試儀器，從構(gòu)成上分為三部分，即主機(jī)控制系統(tǒng)，測量驅(qū)動系統(tǒng)和輔機(jī)附件部分。主機(jī)控制系統(tǒng)用于設(shè)備的校正、試驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置、數(shù)據(jù)的采集、顯示和處理，發(fā)出對輔機(jī)的參數(shù)控制信號;測量驅(qū)動系統(tǒng)用于測量溫度、壓力、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩信號，
隨時(shí)把信息傳給主機(jī)，并為輔機(jī)提供電源和馬達(dá)驅(qū)動;輔機(jī)部分包括混合器、單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、吹膜機(jī)、壓延擠帶機(jī)、電纜包覆裝置和造粒機(jī)等;附件部分包括轉(zhuǎn)子、螺桿、模頭、漏斗、加料器、傳感器和電子天平等。根據(jù)不同的試驗(yàn)要求，將主機(jī)、輔機(jī)和附件有機(jī)地組合起來，便可完成。
轉(zhuǎn)矩流變儀的應(yīng)用
1、混合器試驗(yàn)
混合器相當(dāng)于一個(gè)小型密煉機(jī)，是轉(zhuǎn)矩流變儀的一個(gè)重要輔機(jī)。由一個(gè)“00”字形混合室和一對相向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組成。轉(zhuǎn)子分四種類型，即軋輥轉(zhuǎn)子、凸輪轉(zhuǎn)子、班布里轉(zhuǎn)子和西格瑪轉(zhuǎn)子。根據(jù)試驗(yàn)材料對剪切的要求，選擇不同的轉(zhuǎn)子。在高分子材料的研究過程中，混合試驗(yàn)是必不可少的。混合樣品的同時(shí)，測試扭矩、溫度、總扭矩及隨時(shí)間變化的關(guān)系。在不同的試驗(yàn)條件下測定流變特性、測試顏料的分散效果及添加劑對粘度的影響。試驗(yàn)得到的曲線表征特定的物料混合轉(zhuǎn)矩和溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系，描述了樣品的加工性能和過程狀態(tài)。
2、擠出加工試驗(yàn)
轉(zhuǎn)矩流變儀配備了單螺桿和雙螺桿擠出機(jī)。在擠出機(jī)中，物料得到熔融、混合、壓縮、均化、然后擠人模頭。先可以用擠出機(jī)模擬實(shí)際工藝試驗(yàn)，配方制樣，質(zhì)量控制;第二可以進(jìn)行小規(guī)模生產(chǎn)。配上不同的模頭，可以加工不同的產(chǎn)品，如配方造粒、壓延片材、吹膜、擠管、異型材擠出、電纜包覆及毛細(xì)管流變試驗(yàn)等。擠出機(jī)同時(shí)帶有多個(gè)參數(shù)的測量，在模擬實(shí)際加工時(shí)，可同步測量溫度、熔體壓力、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。這樣根據(jù)需要，可隨時(shí)改變擠出加工條件，以滿足試驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求，找到合適的工藝參數(shù)。單、雙螺桿的選用有一定的區(qū)別，對剪切敏感的高分子材料，選用單螺桿擠出機(jī)，用來混合擠出，測量熔融、流變特性。對于溫度敏感而對剪切不敏感的材料，選用雙螺桿擠出機(jī)，擠出過程可以完成顏料和添加劑與聚合物的混合，還可擠出在螺筒中進(jìn)行聚合的物料，雙螺桿擠出機(jī)設(shè)有排氣裝置。
轉(zhuǎn)矩流變儀的模頭和附件的應(yīng)用
轉(zhuǎn)矩流變儀配備了十幾種模頭和附件，是試驗(yàn)不可或缺的重要組成部分。
(1) 圓孔模頭用來擠出造粒，檢測口模膨脹，拉絲測熔體強(qiáng)度等。
(2) 狹縫模頭用于帶狀擠出，經(jīng)壓延牽引成型片材，用作其它試驗(yàn)的樣品，如力學(xué)性能、光學(xué)性能、電性能和顏料分散情況檢測等。
(3 )擠管模頭用于細(xì)管擠出成型，觀察分析管材料的成型情況。
(4) 吹膜模頭用于小量窄幅吹膜，可作光學(xué)性能、魚眼檢測試驗(yàn)樣品。
(5) 濾網(wǎng)試驗(yàn)圓孔模具在擠出機(jī)頭裝上圓孔模具，可測試聚合物中碳黑、填料及顏料的分散和顆粒污染情況。試驗(yàn)過程中，較大的顆粒或顏料團(tuán)塊緩慢堵塞過濾裝置，從而引起熔體壓力隨時(shí)間上升。壓力上升，是顆粒或顏料對熔體的污染造成的。
(6) 電纜包覆模具電纜包覆模具配上牽引裝置，可以對金屬導(dǎo)線進(jìn)行低速掛線包覆試驗(yàn)，初步檢驗(yàn)電纜料的掛線包覆性能。
(7) 異型材模具一般用Garvey模具，對高分子材料的擠出特性從外觀、截面的一致性及口模脹大上進(jìn)行客觀評價(jià)。
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