HZJ-300D  管材PVC料轉(zhuǎn)矩流變儀

一、

概述

1.1產(chǎn)品特點

橡塑材料在加工成型的過程中，幾乎都要涉及其流動性。例如，在擠出、注模、吹膜、壓延等工藝中，材料的流動行為都是十分重要的。材料的流動性不但影響加工行為，還會影響最終產(chǎn)品的力學性能。例如，分子取向?qū)δＫ墚a(chǎn)品，薄膜和纖維的力學性能都有很大影響。而分子取向的類型和程度主要是由加工過程中流動場的特點和材料的流動行為所決定。

管材PVC料轉(zhuǎn)矩流變儀是研究PVC材料及聚合物材料的流動與變形、塑化、熱剪切穩(wěn)定性、動態(tài)流變性能和塑化行為并將結(jié)果用扭矩--時間和扭矩--溫度等用圖表形式表示出來的理想設備，可廣泛地應用于科研和生產(chǎn)，是進行科學研究以及指導生產(chǎn)的重要儀器。與研究材料流動性的一般性儀器——粘度計相比，該流變儀提供了更接近于實際加工的動態(tài)測量方法，可以在類似實際加工的情況下，連續(xù)、準確可靠地對材料的流變性能進行測定，如多組份物料的混合、熱固性樹脂的交聯(lián)固化、彈性體的硫化，材料的動態(tài)穩(wěn)定性以及螺桿轉(zhuǎn)速對體系加工性能的影響等。

1.2適用范圍

管材PVC料轉(zhuǎn)矩流變儀可以用來研究熱塑性材料的熱穩(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性、流動和塑化行為，其最大特點是能在類似實際加工過程中連續(xù)準確可靠地對體系的流變性能進行測定，還可以完成熱固性材料的固化特性測試。

1.3應用領域

1、UPVC加工性能研究及材料開發(fā)

2、熱塑性材料的開發(fā)及加工性能研究

3、交聯(lián)、熱固性樹脂固化性能研究

4、教學科研應用

二、 結(jié)構(gòu)特征與工作原理

1、系統(tǒng)組成

管材PVC料轉(zhuǎn)矩流變儀

由密煉轉(zhuǎn)矩流變儀、擠出式毛細管流變儀、毛細管測試模頭、數(shù)據(jù)采集測量系統(tǒng)、電子計算機、操作軟件等部分組成。

密煉轉(zhuǎn)矩流變儀：

管材PVC料轉(zhuǎn)矩流變儀主要由進口伺服電機、高精度動態(tài)扭矩傳感器、齒輪箱、密煉腔、溫度模塊、測量模塊、計算機、測控軟件等部分組成，其原理見圖2所示：

圖1 密煉轉(zhuǎn)矩流變儀

密閉式混合器相當于一個小型的密煉機，由一個 “∞"字型的可拆卸混合室和一對以不同轉(zhuǎn)速、相向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組成。在混合室內(nèi)，轉(zhuǎn)子相向旋轉(zhuǎn)，對物料施加剪切，使物料在混合室內(nèi)被強制混合；兩個轉(zhuǎn)子的速度不同，在其間隙中發(fā)生分散性混合。                                                                

本機整體美觀，主體鈑金采用乳白色與藍色的配色方案，也可以根據(jù)用戶的要求顏色處理。不銹鋼部分采用SUS304不銹鋼。

計算機軟件具可數(shù)據(jù)采集、存儲、計算、分析和輸出功能，可根據(jù)用戶要求打印試驗報告。

圖2 密煉式轉(zhuǎn)矩流變儀                                         圖3 各種轉(zhuǎn)子

圖4密煉式轉(zhuǎn)矩流變儀示意圖

1－壓桿；2－加料口；3－密煉室；4－漏料；5－密煉機；6－緊急制動開關(guān)；

7－手動面板；8－驅(qū)動及扭矩傳感器；9－開關(guān)；10－計算機

圖5 密煉轉(zhuǎn)矩流變儀的試驗曲線

              PVC融合                                      PVC熱穩(wěn)定

XLPE交聯(lián)                               PVC融合

? 擠出式毛細管流變儀：

擠出式毛細管流變儀主要由進口伺服電機、減速器、擠出螺桿、口模、測控模塊、溫度模塊、壓力傳感器、電子計算機及測控軟件組成。其原理是經(jīng)由螺桿的旋轉(zhuǎn)，帶動物料經(jīng)由口模擠出，在這個過程中測量材料的剪切速率和剪切壓力，計算機物料在規(guī)定溫度下的粘度。同時，擠出式毛細管流變儀也可以做為生產(chǎn)工藝測驗的儀器，通過更換不同類型的口模，以少量物料進行實際的生產(chǎn)加工，在這個過程中通過控制擠出速度、熔體溫度、配方比例等多種手段，對生產(chǎn)工藝進行驗證。

擠出式毛細管流變儀的核心部分為一套精致的毛細管，具有不同的長徑比（通常L/D =10/1，20/1，30/1，40/1等），通過不同長徑比口模的對比試驗（其它條件不變，如溫度等），得到不同的壓力值，經(jīng)由計算得到物料的粘度。

毛細管規(guī)格：

表1 常用毛細管規(guī)格

圖6 毛細管模頭

本設備配有不同參數(shù)的螺桿，在具有一定溫度的圓筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)，筒的另端設有送料斗。當原料被送至筒的2/3處時逐步增塑，進入到筒的剩余部分內(nèi)被均化，當所有顆粒全部溶化后即可利用毛細管擠出模具成為母料或注入模具成形，同時設備也完成對材料的表現(xiàn)粘度與剪切速度及剪切應力關(guān)系的測量。

擠出機可以根據(jù)不同的物料特性選擇不同類型的螺桿，螺桿的壓縮比不同，對物料的試驗性能有很大的影響。螺桿可以方便的互換，以支持對不同物料的快速試驗。

圖6 各種類型的螺桿

三、 主要技術(shù)特性及配置

可以用來研究熱塑性材料的熱穩(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性、流動和塑化行為，其最大特點是能在類似實際加工過程中連續(xù)準確可靠地對體系的流變性能進行測定，還可以完成熱固性材料的固化特性測試。

1. 電機功率：日本松下3.0kw伺服電機

2. 電機轉(zhuǎn)速：3000 rpm

3. 電機驅(qū)動器3.0  kw

4. 減速器：1：20進口

5. 動力輸出轉(zhuǎn)速：0 ~ 150rpm

6. 轉(zhuǎn)速控制精度：0 .05%F.S

7. 溫度控制：5路測溫，其中4路控溫

8. 靜態(tài)測量精度：0.1°C

9. 溫度控制精度：±1°C

10. 轉(zhuǎn)矩測量量程：0 ~ 250Nm

11. 轉(zhuǎn)矩測量精度：0.1%F.S

12. 熔體壓力測量量程：0.1 ~ 100 Mpa

13. 熔體壓力測量精度：0.5%F.S

14. 軟件：、測控軟件、聚合物熔體粘度測量數(shù)據(jù)處理軟件、擠出機數(shù)據(jù)處理軟件、混合器數(shù)據(jù)處理軟件。

15. 圖形顯示：轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、溫度、壓力

16. 電壓：AC380V  7.5kw

混合器平臺可以進行多組分熱塑性材料熱融合測試，熱固性材料固化性能測試，熱穩(wěn)定性測試，剪切敏感性測試，物料混煉等多種實驗。

1. 容    量：60ml   200ml  (可選）

2. 材    質(zhì)：304L

3. 轉(zhuǎn)子類型：Roller

4. 轉(zhuǎn)子處理：經(jīng)過高精度拋光后，表面鍍鉻

5. 轉(zhuǎn) 速 比：3：2

6. 最大扭矩：250 Nm

7. 最高溫度：400℃

8. 溫度傳感器：K 類熱電偶

9. 加熱方式：電加熱

10. 加熱器：加熱管

11. 加熱總功率：1700W

12. 加熱區(qū)：3路

雙螺桿擠出機組主要應用于橡塑和工程樹脂的填充、共混、改性、增強、氯化聚丙稀和高吸水性樹脂的脫揮處理；可降解母粒、聚酰胺縮聚、聚氨酯加聚反應的擠出，碳粉、磁粉的造粒、電纜用絕緣料、護套料、低煙低鹵阻燃型PVC電纜料及各種硅烷交聯(lián)料的制備等。

塑料單螺桿擠出機（材料38CrMOALA）（選配、價格另議）

1、L:D：     25：1

2、螺桿直徑：    φ20mm

3、螺桿壓縮比：   2.5：1

4、最高溫度：    350℃

5、加熱方式：    電加熱

6、加熱區(qū)：     5路

7、加熱總功率：             4200W

8、溫度傳感器：             K類熱電偶

9、機器體積（長×寬×高）： 1600×450×1300（mm）  

10、毛細管模具：φ1.27 長徑比20：1、30：1、40：1模芯各一

（φ1、φ2等其他規(guī)格的可選配、價格另議）

圓柱模頭（可選）：內(nèi)徑：Ф5，外徑: Ф10

平行異向雙螺桿擠出機（選配、價格另議）

1、螺桿類型：平行異向雙螺桿

2、螺桿直徑：42 mm

3、螺桿有效長度：276mm

4、螺筒有效長度：276mm

5、溫度范圍：室溫~350℃

6、控溫精度：±0.5%F.S

7、溫度傳感器：K型熱電偶

8、加熱總功率：2500W

9、模口規(guī)格：60×1.5mm

主要配置