轉矩流變儀是高分子材料在溫度和應力作用中流動產(chǎn)生的粘性和彈性形變行為，它與各種因素的關系是高分子材料成型加工中基本的工藝參數(shù)，對原料的使用、添加劑的選擇、加工工藝參數(shù)的確定、成型設備和模具的設計有著重要的指導作用。
高分子材料的合成與生產(chǎn)已是成熟的技術，現(xiàn)已開發(fā)出多種牌號，但由于市場的實際需求，需要進一步研究開發(fā)功能化、**化的產(chǎn)品。
在研究新配方、開發(fā)新產(chǎn)品、優(yōu)化加工工藝的過程中都需要對原材料及加人添加劑的配方料進行混合試驗、流變試驗和加工試驗，這些試驗均離不開轉矩流變儀。
轉矩流變儀技術先進、設計合理、功能強大，具有快速便捷、準確可靠的優(yōu)點，實驗數(shù)據(jù)涵蓋內容豐富。因此研究人員和使用人員有必要對它的構成、原理和功能充分的認識和掌握。
轉矩流變儀的構成
轉矩流變儀是國際上通用的流變學測試儀器，從構成上分為三部分，即主機控制系統(tǒng)，測量驅動系統(tǒng)和輔機附件部分。主機控制系統(tǒng)用于設備的校正、試驗參數(shù)的設置、數(shù)據(jù)的采集、顯示和處理，發(fā)出對輔機的參數(shù)控制信號;測量驅動系統(tǒng)用于測量溫度、壓力、轉速和轉矩信號，
隨時把信息傳給主機，并為輔機提供電源和馬達驅動;輔機部分包括混合器、單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機、吹膜機、壓延擠帶機、電纜包覆裝置和造粒機等;附件部分包括轉子、螺桿、模頭、漏斗、加料器、傳感器和電子天平等。根據(jù)不同的試驗要求，將主機、輔機和附件有機地組合起來，便可完成。
轉矩流變儀的應用
1、混合器試驗
混合器相當于一個小型密煉機，是轉矩流變儀的一個重要輔機。由一個“00”字形混合室和一對相向旋轉的轉子組成。轉子分四種類型，即軋輥轉子、凸輪轉子、班布里轉子和西格瑪轉子。根據(jù)試驗材料對剪切的要求，選擇不同的轉子。在高分子材料的研究過程中，混合試驗是必不可少的。混合樣品的同時，測試扭矩、溫度、總扭矩及隨時間變化的關系。在不同的試驗條件下測定流變特性、測試顏料的分散效果及添加劑對粘度的影響。試驗得到的曲線表征特定的物料混合轉矩和溫度隨時間的變化關系，描述了樣品的加工性能和過程狀態(tài)。
2、擠出加工試驗
轉矩流變儀配備了單螺桿和雙螺桿擠出機。在擠出機中，物料得到熔融、混合、壓縮、均化、然后擠人模頭。先可以用擠出機模擬實際工藝試驗，配方制樣，質量控制;第二可以進行小規(guī)模生產(chǎn)。配上不同的模頭，可以加工不同的產(chǎn)品，如配方造粒、壓延片材、吹膜、擠管、異型材擠出、電纜包覆及毛細管流變試驗等。擠出機同時帶有多個參數(shù)的測量，在模擬實際加工時，可同步測量溫度、熔體壓力、轉速和轉矩。這樣根據(jù)需要，可隨時改變擠出加工條件，以滿足試驗的設計要求，找到合適的工藝參數(shù)。單、雙螺桿的選用有一定的區(qū)別，對剪切敏感的高分子材料，選用單螺桿擠出機，用來混合擠出，測量熔融、流變特性。對于溫度敏感而對剪切不敏感的材料，選用雙螺桿擠出機，擠出過程可以完成顏料和添加劑與聚合物的混合，還可擠出在螺筒中進行聚合的物料，雙螺桿擠出機設有排氣裝置。
轉矩流變儀的模頭和附件的應用
轉矩流變儀配備了十幾種模頭和附件，是試驗不可或缺的重要組成部分。
(1) 圓孔模頭用來擠出造粒，檢測口模膨脹，拉絲測熔體強度等。
(2) 狹縫模頭用于帶狀擠出，經(jīng)壓延牽引成型片材，用作其它試驗的樣品，如力學性能、光學性能、電性能和顏料分散情況檢測等。
(3 )擠管模頭用于細管擠出成型，觀察分析管材料的成型情況。
(4) 吹膜模頭用于小量窄幅吹膜，可作光學性能、魚眼檢測試驗樣品。
(5) 濾網(wǎng)試驗圓孔模具在擠出機頭裝上圓孔模具，可測試聚合物中碳黑、填料及顏料的分散和顆粒污染情況。試驗過程中，較大的顆?；蝾伭蠄F塊緩慢堵塞過濾裝置，從而引起熔體壓力隨時間上升。壓力上升，是顆?；蝾伭蠈θ垠w的污染造成的。
(6) 電纜包覆模具電纜包覆模具配上牽引裝置，可以對金屬導線進行低速掛線包覆試驗，初步檢驗電纜料的掛線包覆性能。
(7) 異型材模具一般用Garvey模具，對高分子材料的擠出特性從外觀、截面的一致性及口模脹大上進行客觀評價。
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