《高分子材料加L工实验》 实验九塑化性能（转矩流变仪）的测定 一、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。 二、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。作图得到转矩流变曲线，如图1所示。 图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 N 由粘连转向塑化，转矩上升C点。 m 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）。 t t E以后：继续延长塑化时间， L a 导致物料发生分解、交联、固化， t/min 使转矩上升或下降。 图1转矩与时间的关系曲线 三、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： PVC 58.9g Ca-St 0.6g DOP 2.4g H-St 0.7g 三碱式硫酸铅 2.9g CaCO3 8.9g Ba-St 0.9g 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。之，加入 的物料过量，使仪器安全装置发生作用，停止运转，中断实验。 ②温度与转速 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information
《高分子材料加工实验》 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。 用近于生产条件的成型温度、螺杆转速作为测试仪器的加热温度、转子 转速的条件下，所得到的物料转矩一温度一时间曲线更能预测或说明制品成 型过程中发生的问题。 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。一般来讲，仅实验材料的加工流动性时，实验时间设定为5min 内即可。 四、实验步骤 1、准备工作 了解仪器的操作，安装仪器，并按式(1)计算加料量，并用天平准确称量。 W1=V1-Vo)×p×uo (1) 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、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0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。 五、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。 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information