Rosand培训：第二节-毛细管流变仪的主体结构、工作原理及相关校正.ppt

1、Rosand毛细管流变仪培训之二毛细管流变仪结构、工作原理及相关校正,杨凯 流变仪技术支持,主要内容,毛细管流变仪产品系列 毛细管流变仪结构及其测试原理 熔融指数 毛细结构及其测试原理 Bagley校正及其双料桶设计 Rabinowtish 校正 Hagebach校正 毛细管流变仪应用,Rosand 毛细管流变仪介绍,双料桶毛细管流变仪的发明者,简单的说，毛细管流变仪就是高级熔融指数测定仪 毛细管流变仪 可以得到更多 的材料信息,MFI die (2.095mm diameter),2.16kg,熔融指数MFI Melt Flow Indexers,加载固定的载荷（恒定应力）挤出物料. 工业上

2、更多的是控制速率 剪切速率不固定（依赖于物料），且通常比较低（低于常用加工剪切速率） 每次只能施加一个应力 单位: g/10min. 只能定性的判断某个温度下的流动性 毛细管流变仪更精确，测试方法更多,熔融指数的缺点,Relaxation,Coating,Free surface,Mixing,Extrusion,Injection moulding,MFI test,主要部件是料桶 包括 样品 压力传感器 温度传感器 活塞 口模,Rosand 毛细管流变仪示意图,基本假设条件,完全发展流动-稳态条件 恒温，层流 材料粘附在管壁，没有滑移 管壁处流速为0 管壁处剪切速率最大-这也是我们在所有测

3、试中提到的剪切速率 速度只是径向分布 样品不可压缩,控制活塞速度(相当于控制剪切速率) 压力与剪切应力相关(测量压力计算剪切应力).,毛细管流变仪原理,毛细管流变仪原理,毛细管流变仪原理-剪切应力,不可压缩流体，稳定层流 在管壁所受的粘滞阻力和两端压差所产生的推动力平衡,管壁处的剪切应力：,剪切应力分布：,毛细管流变仪原理-剪切速率,剪切速率,速度,体积流量,毛细管流变仪表观剪切计算公式：,哈根-泊肃叶方程（Hagen-Poiseuille方程）,牛顿流体,毛细管流变仪原理,牛顿流体,聚合物 流体,校正,Bagley校正 Rabinowitisch 校正 壁面滑移校正,非牛顿流体,流动曲线测量

4、,表观剪切粘度，没有进行校正,控制：活塞速率,测量：压力降,典型流动曲线结果,原始压力数据,表观剪切粘度,Bagley Correction,Bagley 校正入口压力降校正,双料桶设计最大优点,毛细管口模入口压力降,长口模测得的压力是入口，完全发展区和出口效应的总和 所以必须校正,PL,压力,LL,LL,PL,0,入口,出口,入口,出口,毛细管口模,完全发展区,入口效应,出口效应,PL,延长压力曲线到长径比为零时，从而得到入口压力降,传统 Bagley 校正(DIN 11443),Length,Diameter,使用直径相同，长度不同的口模,传统Bagley校正,测量一系列不同长度口模的压力

5、降 线性外推：口模的长径比 (L/D)为 0,Pressure,30,High shear rate,Low shear rate,L/D ratio,40,20,10,另一种方法：零口模，直接测量长径比为0时的压力降 这种方法避免了外推法,测量一系列不同长度口模的压力降,Pressure,30,L/D ratio,40,20,10,零口模结果,Pressure,30,L/D ratio,40,20,10,L/D 很小时，压力降不在呈线性 直接测量零口模的压力降,压力降为负值！ 不可能！,外推法问题,Cogswell 方法,双料桶，长口模和零口模,压力,L/D ratio,20,10,零口模.

6、 (L/D 0),可以直接测量拉伸粘度. 不需要外推. 可以进行Bagley校正. (should not be confused with Historical Bagley correction),毛细管口模. (L/D = 16),剪切 F.N. Cogswell. Woodhead Publishing Limited. ISBN 1 85573 198 3 An Introduction to Rheology; H A Barnes, J F Hutton, K Walters. Elsevier. ISBN: 0-444-87469-0 A Handbook of Elementary Eheology; H A Ba