zonwon粘度测量系统的应用课件

1、 模块化粘度测量系统适用于塑料和油品的特性表征我们的用户：仪征化纤瓶片中心国家实验室、北京燕山石化、桐昆集团（恒盛化纤、恒通化纤）、无锡联合电子（博士全资控股）、浙江古纤道化纤、浙江美邦化纤、杭州湾腈纶、浙江恒逸石化、浙江万凯新材料、邵兴佳力新纤维、江阴强力化纤、杭州铭众生物科技等 杭州中旺科技有限公司第1页，共28页。产品的范围 恒温浴槽,冷却器和冷却循环槽 聚合物熔样器 VR粘度计清洗器 粘度提篮及提篮支架 乌式粘度计 VD快速粘度计干燥器第2页，共28页。省级新产品杭州重点产业(工业和信息化专项)发展资金项目2019年拟参加国家中小型企业创新基金雏鹰计划专利示范型企业市级高新企业 科技项

2、目第3页，共28页。粘度物理学层流: F/A = x dv/dx剪切强度: = F/A; N/m, Pa剪切速率: D = dv/dx 1/s 动力粘度: = /D Pa Sec 用玻璃毛细管粘度计测试粘度的基本知识动力粘度取决于剪切强度和剪切速率之间的相互关系第4页，共28页。 流变学 运动粘度 vkin 动力粘度 vdynSI-单位: mm2/s旧单位:cSt (厘斯)SI-单位: mPas旧单位:cP (厘泊) vkin * Density（密度）=vdyn重力驱动的毛细管测量系统旋转粘度计落球粘度计振动粘度计 D const v const. 剪切速率 粘度准牛顿液体非牛顿液体 D c

3、onst v const. 剪切速率 粘度第5页，共28页。牛顿 / 非-牛顿流体粘度不受剪切速率的影响: 动力粘度 = 常数 粘度依赖于剪切速率: 动力粘度 = f (D)实例:层流流体: Re 2300膏体, (润滑) 脂高分子的高浓溶液聚合物熔体悬浮液、乳胶、发泡液和液晶第6页，共28页。乌氏毛细管粘度计测量 air pump valve off open空气泵 电磁阀 关 开 0 sec40 sec80 秒校正证书App.-Nr. 605731K=0,99731红外线光栏 2红外线光栏 179,49 = 80 sec x 0,99731mm2/secVkin = C * t根据一给定的

4、粘度和标准，( 建议 )100 秒 的测量时间，(最小时间约 60秒)可以确定所需的乌氏粘度计 :例如：Vkin = 35 mm2/sect = 100 秒，应使用常数 K = 0.3; 类型 IIc确定正确的毛细管:第7页，共28页。液体流经一根管子 在一根管中呈抛物线的速度分布哈根-泊肃叶定律（由重力驱动的流动）Vkin = C * t; C = pr4hg/(8Vl)C: 毛细管常数r: 毛细管半径h: 液柱的高度V: 在 t 时间中通过毛细管的体积l: 毛细管的长度第8页，共28页。乌氏原理气承悬液柱(正确的)Aeration放空液滴滴落(错误的)第9页，共28页。对于油品和润滑油的应

5、用油品和润滑油运动粘度 在润滑油的生产中 (例如：福斯)粘度指数 在油品生产中 (在 40C 和100C同时测量)运动粘度 和粘度指数 在汽车制造商和他们的供应商动力粘度 - 40C - + 40C 刹车和气动流体 (密度!)运动粘度 在 -60C下 和 粘度指数 在空军, 民用航空和他们的供应商中运动和动力粘度 20C - 40C 用于油品生产的添加剂运动和动力粘度 20C 硅脂和硅油动力粘度 40C - 100C 绝缘油 (例如变压器)第10页，共28页。用于矿物油产品的粘度标准在低温下放置后 航空透平润滑油的粘度改变标准内容ISO 2909矿物油产品 从运动粘度计算粘度指数ISO 310

6、4石油产品 透明和不透明的液体 运动粘度的测定和动力粘度的计算ISO 3105玻璃毛细管运动粘度计 技术规范和操作指导ASTM D 341液体石油产品的标准粘度-温度曲线图ASTM D 396燃料油的标准技术规范ASTM D 445透明和不透明液体的运动粘度（和动力粘度的计算）标准测试方法ASTM D 446毛细管运动粘度计的标准技术规范和操作指导ASTM D 975柴油和燃料油的标准技术规范ASTM D 2161运动粘度与赛波特粘度的换算ASTM D 2162主粘度计 和粘度标准油的基本校正ASTM D 2270在40 和100从运动粘度计算粘度指数的标准惯例ASTM D 2502分子量的估

7、算 (石油油品的由粘度测量相对分子量） ASTM D 2532第11页，共28页。特殊燃料油的应用 燃料交通工具Vkin (mm/s)范围T (C)备注柴油汽车1.3 4.140柴油船舶5.5 2440渣油船舶10 -55100在 40 下太粘汽油喷气机Max. 8-20飞行时的温度第12页，共28页。润滑油粘度指数 (ISO2909, ASTM2270):对于马达润滑油较高和较低温度与粘度的依赖性应是高的Vkin at 40C 和 100C 大范围的粘度和温度 (2 - 2500 mm/s 在 40C)对于航空润滑油 低达 -40C第13页，共28页。用溶液粘度表征聚合物第14页，共28页。

8、在溶液中的聚合物c c* : 大浓度的 无簇团第15页，共28页。相对的方法(更多的参数) 平均 (重量) 分子量Mark-Howink-方程:链长NMViscMva()int1K1K,a :聚合物的结构参数Vnt: 特性粘度极限粘数 特性粘度和分子量用 Mark Houwink 方程计算溶解的聚合物的分子量斯托丁格指数第16页，共28页。聚合物簇团形状第17页，共28页。Mark-Howink 参数聚合物溶剂TCK x10a硫酸252.90.78PA6间甲酚200.731.0PC二氯甲烷201.110.78PMMA氯仿200,4850,80PE-HD十氢萘1356,20,70PVC环己烷25

9、0,850,75PS甲苯250,750,75PP十氢萘1351,10,80第18页，共28页。聚合物公式计算的类型相应的公式所用的符号表达SI-单位 相对粘度:SolventSolutionrelvvv=vrel相对粘度-增比粘度:1-=relspecvvvspec增比粘度-比浓粘度:(粘数，VN，I)Cvvrelred1-=vredC比浓粘度浓度cm3/gg/cm3对数粘度(log. viscosity number)Cvvrelinhlog=vinhC对数粘度浓度cm3/gg/cm3K-值根据 Fickentscher应用于:- 聚氯乙烯 (PVC)- 聚乙烯丙烯酸酯 (PVA)relva

10、CaaCaKlog5.1:with3001502211=+-=KCK-值浓度-g/cm3第19页，共28页。特性粘度 第20页，共28页。线性外推求特性粘度 第21页，共28页。第22页，共28页。分子量 / 链长 作为质量指数高温 (断裂或延长链, 例如对于 PE ) UV-照射 (阳光)机械应力老化化学腐蚀 (氧化作用)塑料制造商必须验证他们的聚合物的分子量 / 链长以保持质量!第23页，共28页。聚合物质量控制聚合物rVRed (部件)结果142好141120坏125112极限PA6138140好.VRed (颗粒)145 塑料部件的出口控制 例如在注模后第24页，共28页。聚合物质量控

11、制质量控制 : Vred 在规定的低浓度下原料聚合物的控制 （颗粒）生产控制塑料制造厂的入口控制聚合物VRed(容许范围)VRed实际生产结果PA6 / 1120 - 130135 - 138PA6 / 2140 -150142 -144o.k.PC / 157 - 6055 - 56坏PC / 265 - 7573 74o.k.坏链长太长链长太短第25页，共28页。已使用在下列聚合物IPA聚酰胺(商品名: 尼龙, Lycra)IPBT聚对苯二甲酸丁二醇酯IPC聚碳酸酯IPES聚酯IPET聚对苯二甲酸乙二醇酯IPS聚苯乙烯IPSU聚硫砜IPVC聚氯乙烯和其它（如腈纶，聚丙烯酰胺等）ViscoB

12、ee软件模块， 特性粘度评价方法按照：Schulz-BlaschkeHugginsBillmeyerSolomon-CiutaMartinMaron平行线性外推稀释线性外推分子量计算依据 Mark-Houwink公式(稀浓度 1%)第26页，共28页。ZONWON质量控制贯穿整个产品链中间产品生产:- 有待使用的聚合物树脂的质量控制- 所生产的中间塑料部件的质量控制树脂生产:- 聚合物树脂的研究开发- 聚合物树脂的生产控制- 聚合物树脂的质量控制汽车生产:- 塑料部件的研究开发- 最终塑料部件的质量控制 溶液和溶剂粘度的测定 作为聚合物分子量的一个测量用于许多塑料的分子特性的判断是最可靠和灵敏的方法之一。 第27页