流變儀是研究材料流動、塑化、熱和剪切穩(wěn)定性的理想設(shè)備,用于分析高分子材料的加工和流變性能,制備各種預混樣品,用于測試理化性能??蓮V泛用于科研和生產(chǎn)。上海保圣RH-30流變儀是科學研究和生產(chǎn)指導的重要儀器。其實驗條件一般包括溫度和轉(zhuǎn)速、進料量、時間:
1、溫度和轉(zhuǎn)速:混合機的加熱溫度一般為物料的熔化溫度或成型溫度。如果選擇的溫度過低,會出現(xiàn)阻力矩過大,導致安全裝置工作,使儀器停機。當溫度過高時,聚合物的鏈段活性增加,體積膨脹,分子間相互作用降低,流動性增加,粘度隨溫度升高而降低?;鞜捤芑^程中材料的微小變化不易表現(xiàn)出來,影響流變儀測試的準確性。對于PS、PVC、PC等聚合物,由于粘流的活化能高,熔體的粘度對溫度非常敏感。提高溫度可以大大降低熔體的粘度。應注意溫度的控制和調(diào)節(jié),使試驗結(jié)果準確可靠。
2、進料量:流變儀實驗開始時,物料從混合機上部的進料口進入混合室。物料受到上頂螺栓施加的壓力,通過轉(zhuǎn)子外表面與混煉室壁之間的剪切、混煉和擠壓,轉(zhuǎn)子之間的捏合和撕裂而混合塑化,轉(zhuǎn)子之間在軸向方向上的轉(zhuǎn)動和捏合,其形式是不斷變化的速度梯度和轉(zhuǎn)子對物料產(chǎn)生的軸向力。顯然,混煉室內(nèi)的物料量不足,轉(zhuǎn)子難以與物料充分接觸,無法達到較好的混煉塑化效果。反之,加料過多,部分物料集中在加料口,不能進入混煉室進行混煉塑化,或出現(xiàn)阻力矩過大,使儀表安全裝置工作,停止運行,中斷生產(chǎn)。如果在實驗過程中去掉頂螺栓對物料的壓力,儀器的扭矩值沒有明顯變化,說明加料量基本合適。加料量應根據(jù)混合室的空腔容積、轉(zhuǎn)子容積、物料(固體或熔體)的密度及相應的加料系數(shù)計算確定。此外,為保證測量的準確性和重現(xiàn)性,原料的粒度和材質(zhì)也應統(tǒng)一。
3、時間:流變儀混合時間根據(jù)高分子材料的耐熱性、實驗中凝膠出現(xiàn)的時間和面積來確定。一般來說,在測試材料的加工流動性時,實驗時間可以設(shè)置在5min以內(nèi)。