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转矩流变仪混炼器和塑料挤出机的对比应用

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Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ： ｄｓ ＰＶ Ｃ ； ｈ ｏｍ ｅｒｃ ｔ ｓ ； ｘｔｕｓｏｎ ｔ ｓ ｒｅ ｔ ｉ ｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｅ ｔ
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Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈｅ ｒ ｅ ｌ ｇｉａ ｎ ｘ ｒ ｉ ｎ ｃ ｎｔａ ｔｔｓｓｏ ｔａ ｔ ｈ ｏ ｏ ｃ ｌａ ｄ ｅ ｔｕｓｏ ｏ ｒ ｓ ｅ ｔ ｎ ＰＶＣ ｅ ｉ ｓｗ ｅ ｅ ｍａ ｓｎｇ ＲＭ 一 ｒ ｓｎ ｒ ｄｅｂｙ ｕ ｉ ２ ０ ｉ ｅ ｌｇ ｎ ｏ ｑｕ ｈ ｏ ｅ ｅ ｎｄ ｕｓ ｄ ｐ ａ ｔｃ ｅ ｒ ｅ ｓ ｄ ｉ ｍ ａ ｌ ｘ ｒｍｅ ｓ ａ ｈｅｐ ｏｐ ｒ ０ ｎｔ ｌｉ ｅ ｔｔ ｒ ｅ ｒ ｅ ｍ ｔ ｒａ ｅ ｌｓｉ ｘｔｕｄ ｒｕ ｅ ｎ ｓ ｌ ｐｅ ｉ ｎｔ ， ｎｄ ｔ ｒ ｅ — ｅ ｔｅ ｏ ｅ ｓｎｇ ｐｒ ｄｕ ｔ ｎ ｒ ｃ ｓｉ ｇ ｐｒ ｃ ｓ ｏｎ ｔｏｎ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ． ｉｓ ｏｆｐｒ ｃ ｓｉ ｏ ｃ ｓａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｏ ｅ ｓｃ ｄｉｉ ｓ ｗｅ ｅ ａ ａ ｙ ｅ
［ 稿 日期 ］２ ０ 收 ０６—０ ２—１ ６ ［ 者 简 介 ］吴 明静 （９ ６ ， ， 程 师 ，９ ８年 毕 业 于 青 岛化 工 学 院 ， 要 从 事 Ｐ 作 １ ７ 一） 女 工 １９ 主 ＶＣ市 场 开 发 及 其 下 游 产 品 的加 工
研究工作 。
１ ９
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Ｗ Ｕ Ｍ ｉｇ — ｉｇ ＱＩ Ｌ —ｈ ｎ ＺＨＡＯ Ｙ ｎ ｊ ｎ ， Ｎ ｉ ｏ ｇ， ａ—ｚ ｏ ， ｈ ｕ ＨＯＵ Ｚ ｉ ａ ｇ ｈ —ｇ ｎ
（ ｎ ｄｏ Ｈａ ｉｇＣｈ ｍｉａ Ｉｄ ｓ ｙＧ ｏ ｐＣ ．Ｌ ｄ ， ｎ ｄ ｏ２ ６ ４ ， ｈｎ ） Ｑｉｇ ａ ｉ ｎ ｅ ｃｌ ｎ ｕ ｔ ｒ ｕ ｏ ， ｔ．Ｑｉｇ ａ ６ ０ ２ Ｃ ｉａ ｊ ｒ
基础数 据 。
１ 主 要 仪 器
Ｓ ＨＲ一１Ａ 高速 混合 机 ， 一２ ０智 能 转矩 流 ０ ＲＭ ０ 变仪 ， 验用 塑料挤 出机 （ 平模 具 ， 实 扁 粉料螺 杆 ） 。
＊
器 中的表 面行 为 ， １ 做不 同温度 的混 炼 器 流变 用 料
试验 ， １ ０ １０ １ ０℃时 分别 从 １ ５ ｉ 隔 在 ６ 、７ 、８ ． ～６ｒ ｎ每 ａ ３ 停 止试验 ， 出物料 ， 现物 料 的表 面有 的成型 ０Ｓ 取 发
３ 试 验 过 程
分 别按 照表 １中 １ 、 、 配 方 配 料 ， 高 速 ２ ３ 用 混 合机 以相 同 的方 式 和 条 件 进 行 混 合 ， 却 后 放 置 冷
２ ， 用 。 ４ｈ 备 ３ １ 混炼 器流 变试 验 ． ３ １ １ 同配 方不 同温度 的流 变试 验 ．． 在 挤 出时 间相 同 的条 件 下 ， 为观 察 物料 在 混 炼
处， 但也 有 本 质 上 的差 异 。笔 者 利 用 Ｒ 一２ ０智 Ｍ ０
能转矩 流变 仪和 小 型 实验 用 塑料 挤 出机 ， 混 炼 器 对 和塑料 挤 出机 中物 料 的 表 面行 为 进 行 比较 ， 以后 为
流变试 验分 析制 品性 能 、 究 加 工 工艺 条 件 提 供 了 研
前 言
在 Ｐ Ｃ 塑料 加工研 究 中 ， 用转 矩 流变仪 可 以 Ｖ 利 较 完整地 了解 Ｐ Ｃ物料 的加工行 为 ， Ｖ 特别 是用 于原
２ 试 验 配 方
试验 配方 见 表 １ 。
表 １ 试 验 配 方 份
材 料选择 和配 方 的 确定 ， 常快 捷 、 非 简便 ， 有 实 际 又
（ 岛海晶 化 工集 团有 限公 司 ， 青 山东 青 岛 ２ ６ ４ ） ６ ０ ２
［ 键 词 ］Ｐ 关 ＶＣ； 变 试 验 ； 出试 验 流 挤 ［ 摘 要］采 用 Ｒ 一２ ０ 能 转 矩 流 变 仪 和 小 型 实 验 用 塑 料 挤 出 机进 行 Ｐ 树 脂 流 变 及 挤 出 对 比 试 验 ， 分 Ｍ ０智 ＶＣ 并
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第 ８期 ２０ ０ ６年 ８月
聚 氯 乙 烯
Ｐｏ ｙ ｎ ｌ ｖｉ ｙｌＣｈｌ ｒｄｅ
【 机械 与模 具】
转 矩 流变仪 混炼 器 和 塑料挤 出机 的对 比应 用
吴 明静 ， 立红 ， 亚洲 ， 志 刚 秦 赵 侯
析了制品的性能及加工工艺条件 。 ［ 图分 类 号］Ｔ ２ ． ； Ｑ ２ ． 中 Ｑ３ ０ ５ Ｔ ３ ５３ ［ 献 标 识 码 ］Ｂ 文 ［ 章 编 号 ］１０ 文 ０ ９—７ ３ （０ ６ ０ —０ １ —０ 一 ９ ７ ２０ ） ８ ０ ９ ３
Ｔｈ ｐ ｌｃ ｔｏ ｏ ｒ ｓ ｆ ｔ ｒ ｅ ｒ ｅ ｍ ｅ ｅ ｉ ｅ ｔ ａ ｔｃ ｅ ｔ ｕ ｅ ｅ ａ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｃ ｎｔａ ｔｏ ｏ ｑｕ ｈ ｏ ｔ ｒ ｍ ｘ ｒ ｗｉｈ ｐｌ ｓｉ ｘ ｒ ｄ ｒ
聚 氯 乙 烯
２ ０ 单 ０ ６．
很好 且很 光滑 ， 有 的根 本 无 法 成 型 。试 验结 果 见 而 表 ２ 不同温 度下 的扭矩 一时 间 一温度 图见 图 １ ， 。
指 导意 义 。流变 曲线上 得 到 的各 参数 可 直接 用于不 同配方 间加 工行 为 的 比较 ， 研 究 配方 、 为 选择 原 料 、
优 化工 艺及 条件 、 定设 备 以及 计 算 能 耗 等 提 供 可 选
靠 的依 据 。转矩 流 变 仪 的混 炼 器 和 挤 出机 的 螺杆 、 料 筒之 间 ， 结 构 形 式 、 工 原 理 上 虽 然 有 相 似 之 在 加

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转矩流变仪在PVC管材生产中的应用

转矩流变仪在PVC管材生产中的应用


故扭矩 急剧上升 ，当物料 负荷加 载结束
时 ，形成了最大扭矩值 Ｌ 。 Ｌ 区 为压 实段 ，树 脂 在 加 热 、剪 Ｖ 切 ，压 力作用 下 ，大 而疏 松的颗 粒少量
４ ． 产工艺配方的调整与评定 ２生
（） １稳定剂的影响 稳定剂对转矩流变曲线的影 响见图２
子 的阻力降低 ，反映 在 曲线上 为转矩 逐 渐 下降 。当高弹形 变恒定 以后 ，不可 逆 形 变随时 间持 续进行 ，达到稳 态流动 ，
对 曲线 １ 方进 行配 方调 整 ，调 整 的方 配
向是 增加 润滑剂 含量 ，以达 到改 善配 方 ｌ 工性能的 目的。 曲线３ 加 存在 的问题是
ＰＣ Ｖ物料施 加的剪切作 用产生的摩擦热 ， 在这双重热 量的作 用下 ，树脂 粒子不 断 熔融和破碎 成为初级 粒子 ，同时大部 分
态 转变 ，通 过扭矩 随 时间的变化反 映 出
转 速 以及 显示 实验 曲线 ；主 机平 台具有
来；
（）Ｖ物料塑化的全过程 由软件记录 ３ＰＣ 下来 ，并且可 实 时了解温度 、压力 、扭
同时 ，已经 向规模化 、理 性化转 变 ，众 控速 和测 力的驱 动装置 ；加 热室 内有两
破碎 ，物系 由静 摩擦 变为动摩擦 ，因而 对转子的阻抗减小 ，Ｐ Ｃ Ｖ 颗粒破碎成初级
粒子 ，产生形变使体积逐渐缩小 ，ＰＣ Ｖ物
图２ 中曲线 １，２ 分别 是不 同厂 家 ，３
反映在转矩流变 曲线上为０ ，即稳 定转 稳 定剂相 同含量 时的流 变 曲线 ，其中 曲 点
料微粒 问孔 隙度 逐渐减 少 ，所 占体 积减 矩 （ 衡 扭矩 ） 平 。 少 ，使 转矩流变 仪的混炼 室 中的 自由空 间逐渐增 大 、转子 的阻 力不断减少 ，反
流变仪的用途和应用

流变仪的用途和应用

食品科学
1. 测定食品的流变性质，如酸奶、果酱、果冻等产品的稠度、流动性。2. 研究食品在加工和储存过程中的流变行为变化，优化食品加工工艺。
其他应用
1. 涂料和油墨行业：用于测定涂料和油墨的流变性质，如粘度、流动性和稳定性。2. 制药行业：研究药物溶液的流动性和稳定性，优化药物制剂工艺。3. 石油化工行业：研究石油产品的流变性质，如原油、润滑油等的粘度和流动性。4. 地质学：研究岩石和土壤的流变性质，有助于地质勘探和地质灾害预测。
流变仪的用途和应用
用途/应用领域
具体应用
材料科学研究
1. 研究高分子材料（如塑料、橡胶、树脂）的流变性，包括材料的粘性、弹性、塑性等。2. 表征高分子材料的分子量和分子量分布。3. 指导材料制备工艺和加工工艺的优化。
物理学研究
1. 研究液体的黏性行为。2. 研究固体的弹性行为及固液转变过程中的力学性质。3. 揭示物质的物理性质与微观结构之间的关系。
化学研究
1. 研究化学反应过程中的流变性变化，如黏度变化、凝胶化过程中的黏弹性行为。2. 揭示化学反应机理和化学反应动力学规律。
生物学研究
1. 研究生物组织的力学性质和流变性，如细胞培养液的黏度、细胞膜的弹性。2. 揭示生物组织的结构和功Байду номын сангаас之间的关系，有助于生物医学研究的发展。
工程学研究
1. 研究各种工程材料的流变性，如塑料、涂料、石油等。2. 指导工程材料的制备和加工过程，提高工程材料的性能和使用效果。3. 应用于塑料加工、涂料生产、石油开采等领域的质量控制和产品研发。
转矩流变仪的工作原理

转矩流变仪的工作原理

转矩流变仪的工作原理仪器概述转矩流变仪是一种用于测试材料力学特性的实验仪器。

它主要用于测量材料在受力时的力学性能，如弹性模量、剪切模量、屈服强度、断裂强度等。

其测试原理是通过施加转矩和剪切力对材料进行试验，并记录材料的变形及其相应的应力变化，由此获得材料的力学特性参数。

工作原理转矩流变仪主要分为两类：旋转转矩流变仪和振动转矩流变仪。

不同类型的仪器均采用不同的工作原理，下面将分别进行介绍。

旋转转矩流变仪的工作原理旋转转矩流变仪采用旋转盘的方式施加转矩，通过旋转圆盘使测量系统中的旋转杆和测量臂产生弯曲变形。

当试件被夹紧于测量臂和转矩杆之间时，在转动圆盘的同时，样品也受到了剪切力和压力的作用，从而变形，此时在变形的同时，应力也发生了变化，通过测量变化的应力与转动圆盘施加的转矩之间的关系，可以计算出样品的弹性模量、剪切模量、黏弹性等特性参数。

振动转矩流变仪的工作原理振动转矩流变仪是利用试件发生微小变形时产生的微小转矩和剪切力来进行测试的。

其差别在于，它采用了悬挂样品的方式进行试验，即在转动转矩杆的同时，样品振动并且发生了微小的变形。

而此时，变形所产生的这些微小量已经足够被灵敏和快速地检测出来了。

在此，关键参数就是检测器。

通常采用称之为电磁振荡器的部件来测量变形振动引起的扰动。

这样振动频率之间的变化被转化为了电信号，由此同样可以获得材料的力学特性参数。

总结综上所述，转矩流变仪是可以通过施加不同类型的力对材料进行试验，从而获得材料在不同条件下的力学特性参数。

通过了解转矩流变仪的工作原理，可以更好地理解它在试验材料力学特性方面的作用和应用。

转矩流变仪的工作原理

转矩流变仪的工作原理

转矩流变仪的工作原理转矩流变仪是一种测试材料流变性能的仪器，主要用于测试各种材料的力学性能和变形特性，例如塑料、橡胶、涂料、纺织品等。

本文将对转矩流变仪的工作原理进行详细解析。

一、概述转矩流变仪测量的是所测试物质的流变性能。

所谓流变性能，指的是物质在受到外力（如剪切力、扭转力等）作用下的变形特性。

不同材料在受到不同外力时，其变形特性表现不同，因此需要使用不同的流变测试方法和仪器。

转矩流变仪主要通过旋转扭转试样来测量流变性能，同时可以测量材料的动态弹性模量、流体阻力力、压缩弹性模量等力学性能。

该仪器广泛应用于塑料、橡胶、涂料、纺织品等材料的研究和生产中，对提高产品的质量和性能至关重要。

二、结构和工作原理转矩流变仪的主要结构包括电机、传动装置、拉伸装置、刻度盘、显示和控制系统等。

下面将详细介绍其工作原理和各部分组成。

1、电机及传动装置转矩流变仪使用电机驱动扭矩盘旋转，使得试样受到扭矩作用，从而改变材料的形状。

电机的转速也是测试中的一个重要参数，可根据需要调节。

传动装置包括电机与扭矩盘之间的传动系统，主要由带动皮带、齿轮和轴承等组成。

这些部件既要保证工作顺畅，又要保证传动精度和稳定性，以减小误差。

2、拉伸装置拉伸装置是用来夹住样品并施加相应的载荷的。

其主要部分是夹具，可以根据需要更换不同类型的夹具。

夹具的设计要能够适应不同形状和尺寸的测试物质，并且能够确保试样与扭矩盘之间的离心力被最小化。

3、刻度盘刻度盘用于显示材料在受到外力作用时的变形情况。

它是用来记录扭矩盘的扭转角度，并输出其相关数据。

通常情况下，一次测试需要记录多个数据点，以便后续的数据处理和分析。

4、显示和控制系统转矩流变仪的显示和控制系统主要分为两个部分：数据采集系统和控制系统。

数据采集系统用来记录测试中产生的数据，并将其转换成所需要的形式，包括数字化和图形化输出。

控制系统则控制测试的过程，包括测试条件、采集方式、数据处理等。

三、应用范围1、塑料制品生产。