实验九塑化性能转矩流变仪的测定

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1、实验九　塑化性能（转矩流变仪）的测定目的和要求1、了解高分子材料塑化性能与成型加工性的关系；2、掌握由高分子材料塑化特性拟定成型加工工艺的方法；3、熟悉测定高分子材料塑化性能的方法及原理。实验原理物料在混炼室中，受到转速不同、转向相反的两个转子所施加的作用力，使物料在转子与室壁间进行混炼剪切，物料对转子凸棱施加反作用力，这个力由测力传感器测量，在经过机械分级的杠杆力臂转换成转矩值的单位克·米(g·m)读数。其转矩值的大小反应了物料粘度的大小。通过热电偶对转子温度的控制，可以得到不同温度下下物料的粘度图Ⅱ-9

2、-1为一般物料的转矩流变曲线，但有些样品没有AB段，各段意义分别如下。OA：在给定温度和转速下，物料开始粘连，转矩上升到A点。AB：受转矩旋转作用，物料很快被压实（赶气），转矩下降到B点(有的样品没有AB段)。BC：物料在热和剪切力的作用下开始塑化(软化或熔融)，物料即由粘连转向塑化，转矩上升C点。CD：物料在混合器中塑化，逐渐均匀。达到平衡，转矩下降到D。DE：维持恒定转矩，物料平衡阶段（至少在90s以上)。E以后：继续延长塑化时间，导致物料发生分解、交联、固化，使转矩上升或下降。图Ⅱ-9-1转矩与时间的

3、关系曲线仪器、设备和材料1、本次实验试样材料采用硬质PVC粉状复合物，其配方如下：PVC58.9gCa-St0.6gDOP2.4gH-St0.7g三碱式硫酸铅2.9gCaCO38.9gBa-St0.9g原材料应干燥、不含有强腐蚀、强磨损性组分，材质和粒度均匀，粒径小于3.2mm。2、仪器设备及实验条件实验主要采用HAAKE微处理控制转矩流变仪（系统40型）测量塑料熔体的塑化曲线。1、加料量料量不足，转子难于充分接触物料，达不到混炼塑化的最佳效果。反之，加入的物料过量，使仪器安全装置发生作用，停止运转，中断实

4、验。2、温度与转速温度过低，安全装置发生作用，使仪器停止运转。温度过高，影响测试的准确性。3、时间混炼时间应根据高分子材料的耐热性、实验观察现象出现的时间区域等因素确定。实验步骤1、准备工作了解仪器的操作，安装仪器，并按式(Ⅱ-9-1)计算加料量，并用天平准确称量。(Ⅱ-9-1)式中——加料量，g；——混合器容积，；——转子体积，；——原材料的固体或熔体密度，；——加料系数，按固体或熔体密度计算分别为O.65、0.80。2、测试操作①启动转矩流变仪的微机及动力系统，按照输入程序，使用S指令把标题、加热温度、

5、转子转速、运行控制、参数显示、指令代码等实验条件输入微机处理。②当显示的温度偏差为O时，表示混合器加热已达到规定的温度。接通电机，加入被测试试样，开启打印机，开始实验。当达到指令编定的时间时，实验自动停止。③将磁盘插入磁盘驱动器，使用W指令，贮存全部的实验数据。④拆卸、清理干净混合器，为再次实验做好准备。实验记录与处理1、数据整理①把系统40程序及贮存实验数据的两磁盘分别插入一号、二号磁盘驱动器，用T指令，阅读存入的实验数据。②使用R指令，输入欲得实验数据的起、止时间和显示数据的间隔时间，得到实验数值表，用

6、P指令打印出来。③使用A指令，输入欲得实验图形的起、止时间和图形X、Y、Z轴表征的实验参数，得出实验图，用P指令打印出来。2、实验结果表述①写出转矩流变仪测试高聚物流变性的原理及测试时的各项实验条件。②以实验所得数值、图形为例，讨论在高聚物结构研究、材料配方选择、成型工艺条件控制、成型机械及模具设计等方面的应用。