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毛細(xì)管流變儀性能指標(biāo)

來(lái)源：技術(shù)文章更新時(shí)間：2017-01-18 瀏覽：3690次

橡塑材料在加工成型的過(guò)程中，幾乎都要涉及其流動(dòng)性。例如，在擠出、注模、吹膜、壓延等工藝中，材料的流動(dòng)行為都是十分重要的。材料的流動(dòng)性不但影響加工行為，還會(huì)影響zui終產(chǎn)品的力學(xué)性能。例如，分子取向?qū)δＫ墚a(chǎn)品，薄膜和纖維的力學(xué)性能都有很大影響。而分子取向的類(lèi)型和程度主要是由加工過(guò)程中流動(dòng)場(chǎng)的特點(diǎn)和材料的流動(dòng)行為所決定。

計(jì)算機(jī)控制毛細(xì)管流變儀此儀器采用*高溫和壓力傳感器，機(jī)械傳動(dòng)部分主要采用進(jìn)口精密雙滾珠絲杠傳動(dòng)，確保整機(jī)機(jī)械高剛性框架結(jié)構(gòu)，使載荷效率和測(cè)量變形精度得到很大提高，傳動(dòng)控制系統(tǒng)采用進(jìn)口高精度伺服系統(tǒng)控制，具有高響應(yīng)頻率，高傳動(dòng)效率，傳動(dòng)平穩(wěn)，高采集頻率，精度更*。

加熱部分采用稀有合金材料鎳鉻金屬壓鑄而成，具有長(zhǎng)時(shí)間高溫狀態(tài)燒不壞為主要特點(diǎn)，溫度穩(wěn)定性能優(yōu)。

控溫部分采用*進(jìn)口控溫模組，擁有快速的輸出響應(yīng)，的PID參數(shù)自動(dòng)調(diào)校功能，保證溫度的穩(wěn)定。

采集部分配備高精度測(cè)力傳感器，數(shù)據(jù)采樣頻率高，采集精度高。

名稱(chēng)：擠出式毛細(xì)管流變儀

型號(hào)：BML-400

毛細(xì)管流變儀性能指標(biāo)實(shí)驗(yàn)原料

熱塑性塑料如PE、PP、PS及其復(fù)合物粉料、粒料、條狀薄片或模壓塊料等；實(shí)驗(yàn)前應(yīng)根據(jù)材料類(lèi)別和性質(zhì)作相應(yīng)處理，如干燥等。

當(dāng)塑料熔體通過(guò)毛細(xì)管口模時(shí)，由安裝在毛細(xì)管口模處的壓力傳感器和熱電偶測(cè)試出熔體的壓力和溫度，微機(jī)記錄下熔體壓力和溫度數(shù)值。

試驗(yàn)原理

毛細(xì)管流變儀測(cè)試的基本原理是：設(shè)定一個(gè)無(wú)限長(zhǎng)的圓形毛細(xì)管中，塑料熔體在管中的流動(dòng)為一種不可壓縮的粘性流體的穩(wěn)定層流流動(dòng)；由于流體具有粘性，它必然受到來(lái)自管壁與流體方向相反的作用力。通過(guò)粘滯阻力應(yīng)與推動(dòng)力相平衡等流體力學(xué)過(guò)程原理的推導(dǎo)，可得到管壁處的剪切應(yīng)力和剪切速率與壓力、熔體流速的關(guān)系如下：

材料流經(jīng)毛細(xì)管時(shí)的剪切應(yīng)力為：

τ=R·⊿P/2L

（1）

其中 R—毛細(xì)管的內(nèi)半徑，這里 R=0.635 mm

⊿P—材料流經(jīng)毛細(xì)管的壓力差kg/cm²

L—毛細(xì)管的長(zhǎng)度，例如選擇長(zhǎng)徑比為30：1的毛細(xì)管，L=38.1mm

剪切速率為： =4Q/πR³

(2)

其中 Q—擠出流量cm³/s

由此，在溫度和毛細(xì)管長(zhǎng)徑比（L/2R）一定的條件下，測(cè)定不同的壓力下塑料熔體通過(guò)毛細(xì)管的流動(dòng)速率Q，由流動(dòng)速率和毛細(xì)管兩端的壓力差⊿P，可計(jì)算出相應(yīng)的剪切應(yīng)力和剪切速率，將一組對(duì)應(yīng)的τ和在對(duì)數(shù)座標(biāo)紙上繪制流動(dòng)曲線，即可求得非牛頓指數(shù)（n）和熔體的表觀粘度（ηa）；改變溫度或改變毛細(xì)管長(zhǎng)徑比，則可得到代表粘度對(duì)溫度依賴(lài)性的粘流活化能；以及離模膨脹比等表征流變特性的物理參數(shù)。

毛細(xì)管流變儀性能指標(biāo)毛細(xì)管流變儀用途

流變性能的儀器一般稱(chēng)為流變儀，有時(shí)又叫粘度計(jì)。

在測(cè)定和研究塑料熔體流變性的各種儀器中，

毛細(xì)管流變儀是一種常用的較為合適的試驗(yàn)儀器，

它具有多種功能和寬廣范圍的剪切速率容量。

毛細(xì)管流變儀即可以測(cè)定塑料熔體在毛細(xì)管中的剪切應(yīng)力和剪切速率的關(guān)系，

又可以根據(jù)擠出物的直徑和外觀或在恒定應(yīng)力下通過(guò)改變毛細(xì)管的長(zhǎng)徑比

來(lái)研究熔體的彈性和不穩(wěn)定流動(dòng)（包括熔體破裂）現(xiàn)象。

從而測(cè)其加工行為，

作為選擇復(fù)合物配方、尋求*成型工藝條件和控制產(chǎn)品質(zhì)量的依據(jù)；

或者為輔助成型模具和塑料機(jī)械設(shè)計(jì)提供基本數(shù)據(jù)。

毛細(xì)管流變儀可以測(cè)定高聚物的軟化點(diǎn)、熔點(diǎn)、流動(dòng)點(diǎn)、粘度粘流活化能，

熱固性材料的固化溫度等性能指標(biāo)。

這些數(shù)據(jù)對(duì)研究高聚物流變性能有重要的作用。

如果要尋找一臺(tái)精密的熔融指數(shù)儀，那么可以考慮使用毛細(xì)管流變儀。

一般的熔融指數(shù)儀測(cè)量的只是剪切速率/黏度曲線上的一點(diǎn)，

只能對(duì)材料的流動(dòng)性或平均分子量進(jìn)行的評(píng)估，

而毛細(xì)管流變儀可以測(cè)定材料黏度隨溫度及壓力的變化。

試驗(yàn)時(shí)，溫度恒定，活塞以幾種不同的速率移動(dòng)，

這樣就能知道黏度與剪切速率和剪切力之間的關(guān)系。

功能簡(jiǎn)介

1、Windows-XP操作系統(tǒng)下的豪華界面測(cè)試軟件可實(shí)現(xiàn)恒速度、恒力值控制模式，可滿足不同的測(cè)試要求。

2、數(shù)據(jù)歸零功能：可單獨(dú)對(duì)實(shí)測(cè)量進(jìn)行歸零。

3、測(cè)試過(guò)程中可實(shí)時(shí)顯示粘度-位移曲線，并可根據(jù)客戶需求定制任意實(shí)測(cè)量曲線。

4、試品資料編輯器模塊化設(shè)計(jì)一次輸入*調(diào)用:提供使用者自由設(shè)定所需應(yīng)用試品數(shù)據(jù)。

5、測(cè)試結(jié)果可以存入專(zhuān)有格式的數(shù)據(jù)文件輸出，避免傳統(tǒng)存入Excel等格式數(shù)據(jù)量超出問(wèn)題

設(shè)備功能及特點(diǎn)：

1、毛細(xì)管流變儀流變儀為計(jì)算機(jī)測(cè)控智能化恒壓式毛細(xì)管流變儀，能在恒壓下和恒速度下工作，通過(guò)計(jì)算機(jī)測(cè)定各種壓力作用下的各種規(guī)格毛細(xì)管在不同的升溫速率下、不同溫度時(shí)的擠出速度。通過(guò)計(jì)算機(jī)，記錄擠出速度、壓力和加熱溫度。自動(dòng)處理成粘度數(shù)。并繪制曲線，打印完整報(bào)告單。

2、毛細(xì)管流變儀為測(cè)定高分子材料的流動(dòng)性和固化速度。測(cè)定高分子材料熔體的粘度及粘流活化性，還能進(jìn)行研究熔融紡絲的工藝條件。
3、毛細(xì)管流變儀可以測(cè)定高聚物的軟化點(diǎn)、熔點(diǎn)、流動(dòng)點(diǎn)、粘度粘流活化能，熱固性材料的固化溫度等性能指標(biāo)。
4、控溫系統(tǒng)及控制方式性能*，利于測(cè)定不同溫度下高分子材料的變化及相關(guān)性能。此儀器用計(jì)算機(jī)控制并繪制試驗(yàn)曲線，顯試時(shí)時(shí)曲線變化，并得出的agen-poiseuille、Rabinowitsch、melt flow rute等方程數(shù)據(jù)。
5、毛細(xì)管流變儀采用負(fù)荷加載，設(shè)計(jì)合理，計(jì)算機(jī)控制并實(shí)現(xiàn)負(fù)荷連續(xù)加載，控制精度高，穩(wěn)定性能好。毛細(xì)管流變儀可繪制高分子材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線、塑化曲線，測(cè)定軟化點(diǎn)、熔融點(diǎn)、流動(dòng)點(diǎn)的溫度。并繪制曲線，打印完整報(bào)告單。

毛細(xì)管流變儀性能指標(biāo)材料試驗(yàn)曲線說(shuō)明：

分別采用3種速度對(duì)兩種材料進(jìn)行測(cè)試。詳見(jiàn)（圖1,2,3）