塑料加工性能測試（轉矩流變儀）高分子聯14-1陳俊君實驗原理高聚物以粒子或粉末的形式自加料口加入到混煉室中，物料受到壓料桿的壓力，并且通過轉子表面與混合室壁之間的剪切、攪拌、擠壓，轉子之間軸向翻搗、捏煉等作用，實現物料的塑化、混煉，直至達到均勻狀態(tài)。在此工藝條件下，被高度剪切的物料產生非線性的黏彈性響應。被測試樣品反抗混合的阻力與樣品黏度成正比，轉矩流變儀借助于轉子上的反作用扭矩來測定這種阻力。通過測定轉矩及其時間、溫度等變化關系，用于表征試料內摩擦作用的大小，聚集狀態(tài)，流動性能變化及其與時間、溫度的關系，以及化學交聯、降解和潤滑作用。根據轉矩隨時間的變化曲線，可對物料的流變行為與加工性能進行評價。轉矩的絕對值直接反應了物料的性質及其表觀粘度的大小，轉矩隨時間的變化則反應了加工過程中物料均勻程度的變化及其化學、物理結構的改變。不同種類及配方的各種塑料，由于其內摩擦作用及比熱、玻璃化溫度、黏流溫度或熔點等不同，各種聚集狀態(tài)時的轉矩及發(fā)生聚集態(tài)轉變的快慢程度也不同。典型的轉矩隨時間的變化曲線實驗設備轉矩流變儀時一種多功能、積木式流變測量儀，由硬件和軟件組成。硬件包括主機、輔機和配件。主機由控制系統和測量驅動系統組成。控制系統用于設備的校正、試驗參數的設置、數據的采集、顯示和處理，發(fā)出對輔機的參數控制信號。測量驅動系統用于測量溫度、壓力、轉速和轉矩信號，隨時把信息傳給主機，并未輔機提供電源和馬達驅動。密閉式混合器的示意圖1——密煉室后板2——密煉室中部3——密煉室前板4——轉動軸承5——軸瓦6——轉子7,8——熱電偶9——壓料桿兩個轉子平行排列并相隔一段距離，轉子作用圈剛好相互切合。兩個轉子逆向轉動，通常左轉子順時針轉動，右轉子逆時針轉動。一般要求轉子的轉速可在0~250r/min范圍內無級調節(jié)，轉速比通常為3:2。位適應不同物料的要求，備有形狀和大小不同的多種形式的轉子，如下圖。實驗步驟將密煉機連接到轉矩傳感器上。連接不要過緊，應留出約1mm的間隙。合上總電源開關，打開主機上的紅色電源旋鈕。10s后，依次按下主機上的DriveEnable按鈕和輔機上的HeatEnable按鈕，看到綠燈亮起。打開控制軟件，設置試驗條件。將選定的轉子安裝在混煉室上。開始實驗。實驗結束。實驗數據溫度（℃）轉速（r/min）時間(min)加料量(g)轉矩175608505.8175404303.8175506404.8190406504.8190508303.3190604404.4205606303.2205408403.5205504504.6數據分析溫度轉速（r/min）時間(min)加料量(g)17519020540506046830405014.412.511.312.112.713.412.812.812.610.312.715.2極差：3.1極差：1.30.2極差：4.9由上列數據表可以看出，在四個因素中，極差最小的是時間，說明時間對轉矩的影響是最小的，加料量的極差是最大，加料量的變化對轉矩的影響很大。在溫度這個因素中，隨著溫度的增大，轉矩在逐漸變小，在轉速這個因素中，轉速的改變對轉矩無明顯變化。在時間這個因素中，改變時間對轉矩無明顯的變化。在加料量這個因素中，50g的加料量的轉矩是最大的，30g的是最小的，而且極差是所有因素中最大的，所以加料量是對轉矩最大的影響因素。試驗所得曲線小組數據分析第一張曲線是我們在175℃，40r/min,4min,30g加料量的條件下進行的，其中，沒有顯示出加料峰，只有一個塑化峰，說明加料時的操作非常好，沒有加料峰。第二張曲線是我們在175℃，50r/m