转矩流变仪结构.

一、转矩流变仪结构
转 矩 流 变 仪 的 结 构 软件 硬件
主机 辅机 包括密炼机、单 螺杆挤出机、双 螺杆挤出机、吹 膜机、压延挤带 机、电缆包履装 置和造粒机等。 配件 主要用于测量控制和测量数据储存、分析与结果输出等
控制系统
测量驱动系统
用于设备的校正、 试验参数的设置、 数据的采集、显示 和处理、发出对辅 机的参数控制信号
• 1.测试条件
• 测试参数：
（1）加料量： 样品加入量要适当，混炼型腔不能被100%填 充，一般为65%~90%。对于颗粒状物料填充率控制在 70%，对于粉状物料填充率可提高到75-80%。 （2）温度：混合器加热温度一般取物料的熔融温度或成型温 度。 （3）转速：转子的转速一般以加工条件所需要的转速加以选 择。可通过改变驱动转子的速度调节剪切速率。 （4）时间：混炼时间应根据塑料材料的耐热性、实验观察现 象出现的时间区域等因素确定。一般来讲，仅测试材料的 加工流动性时，实验时间设定为5min 内即可。
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二、转矩流变仪的组成
单螺杆挤出机每次实验用料约300~500g， 挤出机筒和机头用电热器加热，温度可以 精准控制和测量
还可以配备不同类型的挤出口模。主要有 圆形口模，用于挤棒状物；矩形口模，用 于挤带状物；扁平口模，用于挤片状物； 狭缝毛细管口模，用于测量物料黏度等。
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四、转矩流变仪的使用
• 1.测试条件 • 试样要求：原料应按工艺要求及规定进行与处理，不能
含有强腐蚀、强磨损组分，材质和粒度均匀，料径小于 3.2mm。
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• 测试参数：根据塑料材料性质、实验的目的 选定。
加料量 温度 转速 时间
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四、转矩流变仪的使用
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三、转矩流变仪工作原理
• 物料被加到混炼室中，物料受到 压料杆的压力、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 棱施加反阻力，这种反阻力与样 品粘度成正比，借助于转子上的 反作用转矩来测定这种阻力。其 转矩值的大小反应了物料黏度的 大小。通过测定转矩及其随时间 、温度等变化关系，来表证物料 粘度、热稳定时间以及塑化、化 学交联、降解作用。



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谢
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•主讲：吴丽旋
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四、转矩流变仪的使用
4.注意事项
1、试验前必须检查各主要连线接口 2、整机必要有良好的接地装置 3、测试过程严禁在机头、各测试点周围走动以免烫伤或碰 断感温元器件和连线 4、喂料不宜满口 5、严禁喂料口掉入金属等硬性杂质 6、必要时（加热过程中调换测试部件）一定戴上防热手套 7、测试数据必须随时备份 8、保持室内清洁、通风
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主讲教师: 谭寿再 吴丽旋 周延辉 杨崇岭
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转矩流变仪结构与原理
•主讲：吴丽旋
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根据塑料原料哪些性能指标 来调试成型加工工艺参数
常 用 塑 料 原 料
吹膜
注射成型
挤出成型
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转矩流变仪结构、原理、使用
板材的热稳定性能怎样？ PET瓶原料粘度是多少？
• • •
•
图 1 典型的转矩随时间的变化曲线图 M1—最小转矩；M2—最大转矩；M3——平衡转矩 t1—物料受热压实时间；t2—塑化时间（熔融软化）； t3—达到平衡转矩时间（物料动态热稳定）；t4—物料分解时间
对物料的流变行为与加工性能进行评价。转矩的绝对 值直接反映了物料的性质及其表观粘度的大小
用于测量温度、压力 、转速和转矩信号， 随时把信息传给主机 ，并为辅机提供电源 和马达驱动。
包括转子、螺杆 、模头、漏斗、 加料器、传感器 和电子天平、清 洗工具等。
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一、转矩流变仪结构
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二、转矩流变仪的组成
（1）密闭式混合器
密炼机两个转子平行排列并相隔 一段距离，转子作用圈刚好相互切合 。两个转子逆向转动，通过左转子顺 时针转动，右转子逆时针转动。一般 要求转子的转速可在0~250r/min范 围内无级调节，转速比通常为3：2。 为适应不同物料的要求，备有形状和 大小不同的多种型式的转子。
及混炼胶的混合与测试。
低剪切范围内对粉料进行 混合，可测试其混入性能。 热固性材料的混合与交联， 使用540型锥形密炼腔。
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二、转矩流变仪的组成
（2）螺杆挤出机
转矩流变仪可配备不同形式的螺杆挤出机 ，以适应各种类型材料的测试研究。在混炼 的挤出过程中，物料作用在螺杆上的反扭矩 由转矩测力计测量，反映出物料熔融、塑化 及内部结构变化的情形。通过测量扭矩、温 度及观察挤出物的外观，直观地了解螺杆转 速、各区段温度分布对物料挤出性能的影响 ，优化物料的挤出工艺条件。
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四、转矩流变仪的使用
• 2、测试步骤：
（5）开始实验。当达到实验所设定的温度并稳定10min后，先 对转矩进行校正，并观察转子是否旋转。转子不旋转不能 进行下面的实验，当转子旋转正常时，才可进行下一步实 验。 （6）物料由加料器投入混合室，放下压料杆压实物料，开始 记录，到预定实验时间停止记录。实验时注意仔细观察转 矩和熔体温度随时间的变化； （7）当实验结束后，拆卸清理混合器。 。
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转矩流变仪结构、原理、使用 转矩流变仪结构 转矩流变仪的组成
转矩流变仪工作原理
转矩流变仪的使用
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一、转矩流变仪结构
聚合物在复杂加工条件下的性质 统称。 转矩流变仪可配备不同形式的螺 杆挤出机、密炼机提供了更接近 于实际加工的动态测量方法，可 以在类似实际加工的情况下，连 续、准确可靠地对材料的加工性 能进行测定，以适应各种类型材 料的测试研究。
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转子类型 Roller转子
图像
适用材料
适于热塑性塑料、热固性 塑料的混合，可测试材料 的粘性、交联反应和剪切 /热应力 中等剪切范围内对热塑性 塑料和橡胶进行混合与测
Cam转子
试
Banbury转子 Sigma转子 Delta转子
用于天然橡胶、合成橡胶
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四、转矩流变仪的使用
• 2、测试步骤：
（1）了解转矩流变仪的工作原理、技术规格和安装、使用、 清理的有关规定。 （2）将密炼机连接到转矩传感器上。连接不要过紧，应留出 约1mm的间隙。连接电源线和热电偶。 （3）合上总电源开关，打开主机上的红色电源旋钮。10秒钟 后，依次按下主机上的Drive Enable按钮和辅机上的Heat Enable按钮，看到绿灯亮起。 （4）将选定的转子安装在混炼室上。旋上两个T型黑色旋钮。 旋紧之后再松开半圈，待升到指定温度的时候，再旋紧两个T 型黑色旋钮。
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四、转矩流变仪的使用
5.故障机排除方法
故障：驱动电机测试过程中突然停机。 排除方法：对驱动单元各部件作外观检查无异。
故障：驱动电机转速从某设定值快速增至140转/分 左右，有时转速会降到原设定值，整个加减速过程极快。 排除方法：接触不良，应清洗拧紧各插件、连接件。 故障：出现某段不加热，面板上相应的警灯亮。 排除方法：检查加热丝无短路，更换熔断丝。 故障：牵引设备的牵引速度不稳，时快时慢。 排除方法：输出直流电压不稳定。
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四、转矩流变仪的使用
• • 3.测试结果 高聚物被加入到混炼室中时， 自由旋转的转子受到来自固体 粒子或粉末的阻力，转矩急剧 上升至A点； 当此阻力被克服后，转矩开始 下降到B点，并在较短的时间 内达到稳态； 当粒子表面开始熔融并发生聚 集时，转矩再次升高至C点； 在热的作用下，粒子的内核慢 慢熔融，转矩随之下降到D点 当粒子完全熔融后，物料成为 易于流动的宏观连续的流体， 转矩再次达到稳态E。 经过一定时间（t4）后，在热 和力的作用下，随着交联或降 解的发生，转矩会有较大幅度 的升高或降低。