实训基地 技术咨询与答疑 转矩流变仪.ppt

* 高分子教研室 转矩流变仪 一、主要功能及应用： 转矩流变仪全部工作过程由计算机测控，采用了大规模集成块，数据采集、控制以及实验数据的处理均由相应软件完成，这不仅表现为仪器操作方便、控制精确、实验数据处理及结果输出快捷高效，更重要的是，在软件的支持下，完成传统转矩流变仪不能完成的功能，例如，线性升速测量材料的剪切敏感特性，粘度谱测量过程中的压力入口校正和非牛顿流体校正等。 　　矩矩流变仪是研究材料的流动、塑化、热、剪切稳定性的理想设备，该流变仪提供了更接近于实际加工的动态测量方法，可以在类似实际加工的情况下，连续、准确可靠地对材料的流变性能进行测定，如多组份物料的混合、热固性树脂的交联固化、弹性体的硫化，材料的动态稳定性以及螺杆转速对体系加工性能的影响等。 　　可以用来研究热塑性材料的热稳定性、剪切稳定性、流动和塑化行为，其最大特点是能在类似实际加工过程中连续准确可靠地对体系的流变性能进行测定，还可以完成热固性材料的固化特性测试。对教学、科研和新材料的开发和生产工艺条的确定有很大的价值。 二. 基本原理 1.主要组成 设备主要由：（1）主驱动系统 （2）混炼单元 （3）塑料挤出单元 （4）主测控系统 （5）多段温度测控系统 （6）测控系统 （7）数据采集系统 （8）计算机实验软件及数据处理系统 2. 工作原理 本设备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，同时设备也完成对材料的表现粘度与剪切速度及剪切应力关系的测量。 本设备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、压力测量等。曲线窗口可以实时显示以上各数据对时间的曲线。这些数据可以由专用的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。 三 仪器设备 转矩流变仪，本实验以密炼机式转矩流变仪，如图1-1 所示 。 （1）转矩流变仪的组成： ① 密炼机 内部配备压力传感器、热电偶，测量测试过程中的压力和温度的变化。 ② 驱动及转矩传感器 转矩传感器是关键设备，用它测定测试过程中转矩随时间的变化。转矩的大小反映了材料在加工过程中许多性能的变化。 ③ 计算机控制装置 用计算机设定测试的条件如温度、转速时间等。并可记录各种参数（如温度、转矩和压力等）随时间的变化。 （2）性能指标 密炼机转速最大值200r/min；转矩最大值100；熔体温度测量范围为室温至300℃，温度控制精度为±1℃。 （3）扭矩流变仪转子 转矩流变仪转子如图1-2所示，转子有不同的形状，以适应不同的材料加工。本密炼机配备的转子为西格玛（Σ）型转子。在密炼室内不同部位的剪切速率是不同的，两个转子有一定的速比，一般为3:2（左转子：右转子），两转子相向而行，左转子为顺时针，右转子为逆时针。 *