Rosnad毛细管流变学-中文.ppt

Rosand 毛细管流变学及其应用 毛细管流变仪 设置: 柱塞速度 温度 口模直径 测量: 压力降 单料筒毛细管流变仪与Rosand双料筒毛细管流变仪比较 单料筒毛细管流变仪与Rosand双料筒毛细管流变仪比较 单料筒毛细管流变仪与Rosand双料筒毛细管流变仪比较 单料筒毛细管流变仪与Rosand双料筒毛细管流变仪比较 流动曲线测量 表观值 – 数据必须校正 稳态剪切 - 测试压力 稳态剪切 - 典型结果 稳态剪切 - 典型结果 毛细管流变和旋转流变数据之比较 毛细管流变和旋转流变数据之比较 考察加工条件下的低粘度样品 毛细管/狭缝口模的流动压力降 测量原理 已知: 柱塞速度 ? 剪切速率 测量: 压力降 ? 剪切应力 毛细管流变测量学 计算入口压力降 传统 Bagley方法， DIN 11443 计算入口压力降 2. 传统 Bagley方法的实际困难 计算入口压力降 计算入口压力降 Rosand 双料筒毛细管系统（配零口模） 直接测量口模入口压力降 拉伸流动 拉伸流动 在毛细管口模的入口区会发生什么现象 ? 拉伸流动 长口模: 剪切 短口模: 拉伸 在平毛细管口模入口处的压力降主要由拉伸流动主导 拉伸流动分析 Cogswell 方法 入口处的Dp ? 拉伸粘度 拉伸粘度 拉伸粘度 vs 剪切粘度 牛顿流体 ηE = 3ηs (Trouton Ratio) 高分子熔体 Trouton Ratio typically ~ 15 but can be as high as 100. 反映分子结构之差异 HDPE = 线性聚合物 LDPE – 高支化 剪切流动和弹性基本类似 拉伸性能有显著差异 LDPE 拉伸时发生应变硬化 – HDPE 拉伸变稀 拉伸粘度 测定: 系列恒定剪切速率 长口模 和 零口模 获得数据: 拉伸应力，拉伸速率 和 拉伸粘度 用途: 口模设计 压力降预测 流动模拟 质量控制 研发 吹膜 纺丝 拉伸 - 典型结果 拉伸 - 典型结果 毛细管流变测量学的好处 Cogswell: 入口压力降 ? 拉伸粘度 壁滑移和其它数据校正 3 毛细管测量学常规的校正 Bagley (入口压力损失) Rabinowitsch (非牛顿流体) 壁滑移 (口模壁处速度不为零) Rabinowitsch 校正 Rabinowitsch 校正 非牛顿流体 Rabinowitsch 校正 非牛顿流体 壁滑移校正 壁滑移校正 壁滑移 大多数流变学的基本假设：金属壁处速度 = 0 壁滑移校正 壁滑移证据 壁滑移 熔体弹性 熔体弹性 熔体弹性 Responsible for: 口模胀大 (Barus Effect) 薄膜和注射件取向 Produces a memory of deformation 导致表面缺陷 焊接线 …. Potential To Calculate Shear Tensile Modulus according to Cogswell – see Appendix 3 口模胀大测量 毛细管流变测量学的优点 毛细管流变测量学的优点 测量附件 测量附件 口模胀大 单轴 或 双轴 熔体 和 口模切刀 PVT 熔体强度/Haul Off Optional 挤出物恒温系统 狭缝口模 高级分析软件/ 特殊测量模式 熔体破裂/流动不稳定性 壁滑移 材料降解/热稳定性 特性熔体粘度 应力松弛 更多选件 氮气清洗 For hygroscopic materials e.g. Nylon 66, PET 低温1 Intermediate Temperature controlled by circulator 低温2 Low Temperature controlled by Liquid Nitrogen 加长的加热料筒 Maintains temperature of long dies PVT / 密度测定 PVT / 密度测定 PVT / 密度测定结果LDPE at 200°C 熔体强度/纺丝 (Haul Off) Haul-off （配卷轴） Melt tension apparatus with automatic spooling Haul-off （配卷轴） Melt tension apparatus with automatic spooling 熔体破裂 vs 断裂 应用: 熔体破裂 熔体破裂的证据 材料降解 材料降解 低速降解 低速降解 应力松弛 应力松弛 应力松弛结果LDPE with Mg(OH)2 filler 流动 / 不流动 流动 / 不流动 壁滑移 壁滑移 壁滑移 其它应