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技術(shù)文章

毛細(xì)管流變儀在聚合物拉伸流變行為研究中應(yīng)用

閱讀:134發(fā)布時間:2022-9-2

聚合物熔體的流變行為同其加工過程中緊密相關(guān),了解聚合物熔體的流變參數(shù),對確定加工工藝條件,設(shè)計設(shè)備的?和參數(shù)和改善產(chǎn)品的質(zhì)量非常重要。對于聚合物熔體,其穩(wěn)態(tài)剪切流變行為在較寬的剪切速率范圍內(nèi)比較容易觀測,但是對于拉伸流變行為(拉伸黏度、拉伸應(yīng)力、熔體拉伸強度等)的測量則比較困難,而薄膜吹塑、流延、紡絲、中空吹塑成型等加工過程與聚合物熔體的拉伸流變行為密切相關(guān)。因此聚合物熔體拉伸流變行為的研究非常重要。

在研究聚合物流變性能的儀器中,毛細(xì)管流變儀有的優(yōu)勢,包括配備多種不同口模、可以實時進(jìn)行Bagley校正,同時測量剪切黏度和拉伸黏度。

德國高特福(GOTTFERT)公司是世界上蕞早研究開發(fā)毛細(xì)管流變產(chǎn)品的廠家。其產(chǎn)品在功能、質(zhì)量、可靠性及等諸多方面獨蛅鰲。目前,德國高特福產(chǎn)品遍布全國各地的各個領(lǐng)域,在中國石化、中國石油、德固賽、沙比克、帝斯曼、阿勒斯、拜耳、LG中國、東華大學(xué)、北京理工大學(xué)、上海博祿、華南理工大學(xué)、中國紡織科學(xué)研究院、北京化工研究院、中國商檢等近二百家單位的數(shù)百臺()設(shè)備發(fā)揮著重要作用。


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以下是高特福(GOTTFERT)毛細(xì)管流變儀對不同配比的PP共混料進(jìn)行拉伸流變性能的實驗數(shù)據(jù)。


圖1.PNG

熔體強度曲線:

從圖中可以看出,標(biāo)記為藍(lán)色的試樣材料顯示了最小 , 現(xiàn)“ 縮", , 發(fā) 斷裂, 而熱成型、 吹膜成型和發(fā)泡等加工工藝中對熔 高。而標(biāo)記為黑色的試樣材料在熔體強 有很好的平衡, 即在保持較高的熔體強度下, 仍具有很好的拉伸比

圖2.PNG

拉伸應(yīng)力曲線

從圖中可以看出,在拉伸比小于2 時,藍(lán)色試樣材料和紫色試樣材料的熔體拉伸應(yīng)力均比相同拉伸比下黑色試樣材料要高, 說明熔體能承受外力的能力較顯著。然而在較高拉伸比(大于2) , 藍(lán)色試樣材料和紫色試樣材料均發(fā)生熔體斷裂現(xiàn)象, 拉伸應(yīng)力急劇下降, 而黑色試樣材料隨著拉伸比增加拉伸應(yīng)力不斷增大, 有較明顯的“應(yīng)力硬化"現(xiàn)象。

圖3.PNG

拉伸黏度曲線

從圖中可以看出,藍(lán)色試樣材料和紫色試樣材料在較低的拉伸應(yīng)變速率下具有較高的拉伸黏度, 卻不具備較好的熔體延展性, 而黑色試樣材料在較高的拉伸應(yīng)變速率下, 仍能保持較高的拉伸黏度, 該結(jié)果也與拉伸應(yīng)力曲線有很好的一致性。

針對熔體拉伸流變實驗,高特福(GOTTFERT)毛細(xì)管流變儀具有以下優(yōu)勢:

2 依據(jù)Wagner模型測量拉伸粘度

2 可用于幾乎所有材料

2 無級變速范圍 0-114 m/min (HAUL-OFF 0-2000 m/min)

2 線性或者支數(shù)加速度

2 力值測量范圍為 0-2N,分辨率0.001N

2 自動的力值標(biāo)定

2 牽引輥包括光滑表面或齒紋表面(輥子冷卻為選配)

2 廣泛應(yīng)用于吹膜、紡絲、注塑、涂敷等工藝




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