塑料加工性能测试2

塑料加工性能测试（转矩流变仪）高分子联14-1陈俊君实验原理高聚物以粒子或粉末的形式自加料口加入到混炼室中，物料受到压料杆的压力，并且通过转子表面与混合室壁之间的剪切、搅拌、挤压，转子之间轴向翻捣、捏炼等作用，实现物料的塑化、混炼，直至达到均匀状态。在此工艺条件下，被高度剪切的物料产生非线性的黏弹性响应。被测试样品反抗混合的阻力与样品黏度成正比，转矩流变仪借助于转子上的反作用扭矩来测定这种阻力。通过测定转矩及其时间、温度等变化关系，用于表征试料内摩擦作用的大小，聚集状态，流动性能变化及其与时间、温度的关系，以及化学交联、降解和润滑作用。根据转矩随时间的变化曲线，可对物料的流变行为与加工性能进行评价。转矩的绝对值直接反应了物料的性质及其表观粘度的大小，转矩随时间的变化则反应了加工过程中物料均匀程度的变化及其化学、物理结构的改变。不同种类及配方的各种塑料，由于其内摩擦作用及比热、玻璃化温度、黏流温度或熔点等不同，各种聚集状态时的转矩及发生聚集态转变的快慢程度也不同。典型的转矩随时间的变化曲线实验设备转矩流变仪时一种多功能、积木式流变测量仪，由硬件和软件组成。硬件包括主机、辅机和配件。主机由控制系统和测量驱动系统组成。控制系统用于设备的校正、试验参数的设置、数据的采集、显示和处理，发出对辅机的参数控制信号。测量驱动系统用于测量温度、压力、转速和转矩信号，随时把信息传给主机，并未辅机提供电源和马达驱动。密闭式混合器的示意图1——密炼室后板2——密炼室中部3——密炼室前板4——转动轴承5——轴瓦6——转子7,8——热电偶9——压料杆两个转子平行排列并相隔一段距离，转子作用圈刚好相互切合。两个转子逆向转动，通常左转子顺时针转动，右转子逆时针转动。一般要求转子的转速可在0~250r/min范围内无级调节，转速比通常为3:2。位适应不同物料的要求，备有形状和大小不同的多种形式的转子，如下图。实验步骤将密炼机连接到转矩传感器上。连接不要过紧，应留出约1mm的间隙。合上总电源开关，打开主机上的红色电源旋钮。10s后，依次按下主机上的DriveEnable按钮和辅机上的HeatEnable按钮，看到绿灯亮起。打开控制软件，设置试验条件。将选定的转子安装在混炼室上。开始实验。实验结束。实验数据温度（℃）转速（r/min）时间(min)加料量(g)转矩175608505.8175404303.8175506404.8190406504.8190508303.3190604404.4205606303.2205408403.5205504504.6数据分析温度转速（r/min）时间(min)加料量(g)17519020540506046830405014.412.511.312.112.713.412.812.812.610.312.715.2极差：3.1极差：1.30.2极差：4.9由上列数据表可以看出，在四个因素中，极差最小的是时间，说明时间对转矩的影响是最小的，加料量的极差是最大，加料量的变化对转矩的影响很大。在温度这个因素中，随着温度的增大，转矩在逐渐变小，在转速这个因素中，转速的改变对转矩无明显变化。在时间这个因素中，改变时间对转矩无明显的变化。在加料量这个因素中，50g的加料量的转矩是最大的，30g的是最小的，而且极差是所有因素中最大的，所以加料量是对转矩最大的影响因素。试验所得曲线小组数据分析第一张曲线是我们在175℃，40r/min,4min,30g加料量的条件下进行的，其中，没有显示出加料峰，只有一个塑化峰，说明加料时的操作非常好，没有加料峰。第二张曲线是我们在175℃，50r/m