转矩流变仪讲义.ppt
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转矩流变仪讲义.ppt
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1聚合物加工领域的合作者(聚合物加工领域的合作者(MC-Haake)转矩流变仪转矩流变仪OS模块化系统,配有测量密炼机和挤出机,可模拟生产并对流程进行验证台式系统的测量密炼机和挤出机,可用于质量控制转矩流变仪转矩流变仪QC2聚合物加工领域的合作者(聚合物加工领域的合作者(MC-Haake)微量混合流变仪微量混合流变仪微量注射成型仪微量注射成型仪在线流变仪在线流变仪微量混合流变仪和微量注射成型仪,适用于极少量材料的加工(150克)微量注射成型仪,适用于制备拉伸、DMA、冲击、流变等所需的试验样条在线流变仪用于连续监测聚合物生产所需的粘度和熔融指数3聚合物加工领域的合作者(聚合物加工领域的合作者(MC-Haake)中试及生产混料系统中试及生产混料系统16mm和24mm双螺杆挤出式混料机,适用于小规模生产,包括制药行业用GMP系统实验室混料系统实验室混料系统16mm双螺杆挤出式混料机,适用于药物及聚合物加工4聚合物在熔融状态下进行加工:
(挤出、注塑)可流动性(粘度)将影响:
可加工性最终产品的质量转矩流变仪及其测量传感器是:
小型化的生产设备(密炼机、挤出机、转子、后牵引设备)测试流程与生产相似转矩流变仪系统转矩流变仪系统为什么选用转矩流变仪?
为什么选用转矩流变仪?
5RheoDrive(主机)(主机)+密炼机密炼机/挤出机挤出机(测量系统)(测量系统)+附件附件双螺杆挤出机双螺杆挤出机单螺杆挤出机单螺杆挤出机喂料系统喂料系统转子转子密炼机密炼机螺杆螺杆口模口模后牵引设备后牵引设备附加附加附加附加分析传感器分析传感器分析传感器分析传感器RheoDrive转矩流变仪转矩流变仪PolyLabOS6PolyLabOS-新设计新设计7PolyLabOS-新设计新设计8PolyLabOS应用应用试验试验密炼机试验单螺杆挤出机双螺杆挤出机挤出机试验相对测量圆棒毛细管试验狭缝毛细管试验流变测量绝对测量PolyLabOS其他CAN传感器9PolyLabOS测量测量系统系统实验室实验室(测量)(测量)密炼机密炼机:
10电加热密炼机:
Rheomix600/3000电加热压缩空气冷却3区加热:
后板/中碗/前板温度范围:
室温到400可程序升温可自由更换转子:
-Roller转子-Cam转子-Banbury转子-Sigma转子加料可手动或气动操作11液体(油)加热密炼机:
Rheomix610/3010液体加热一般用于较低温度的实验(例如橡胶的密炼实验)3区加热:
后板/中碗/前板温度范围:
室温到350可程序升温可自由更换转子:
-Roller转子-Cam转子-Banbury转子-Sigma转子加料可手动或气动操作12密炼机的各种转子密炼机的各种转子13密炼机转子及应用密炼机转子及应用Roller转子转子用于混合热塑性材料,如聚烯烃、聚氯乙烯、工程塑料等Banbury转子转子用于混合弹性体,还可用于将粉末混合到热塑料材料中橡胶行业中应用更为普遍14密炼机转子及应用密炼机转子及应用Delta转子转子热固性材料的混合和交联,使用540型锥形密炼腔Cam转子转子热塑料、较少轴向分布,陶瓷复合物、食品(粘稠、高扭矩)Sigma转子转子食品应用和塑料溶胶(有扭矩限制)15密炼机密炼机测量原理测量原理3322在加热密炼腔内使用反向旋在加热密炼腔内使用反向旋转转子的样品剪切过程转转子的样品剪切过程试验结果:
试验结果:
扭矩扭矩熔体温度熔体温度16电加热电加热密炼机密炼机(原理图)(原理图)1后板后板2中碗中碗3前板前板4转转子轴承子轴承5轴套轴套6转子转子7熔体热电偶熔体热电偶8控温热电偶控温热电偶9加料杆加料杆127394568717密炼机密炼机试验过程试验过程18密炼机清洁密炼机清洁19材料材料:
聚烯聚烯烃烃:
聚乙烯PE、聚丙烯PP工程塑料:
工程塑料:
PS、PA、PC、PEEK、LCP测试点测试点:
L=负载点负载点检测整个密炼机装料过程,此点仅作为进一步计算的时间依据,扭矩值根据装料情况而定M=最低点最低点最低熔体粘度PolySoft软件软件常规常规评估评估-曲线曲线类型类型112345678910扭矩扭矩Nm运行运行时间ML020稳定剂对稳定剂对聚酰胺的影响聚酰胺的影响PA6(使用稳定剂)(使用稳定剂)PA6(不使用稳定剂)(不使用稳定剂)Rheomix600,Roller转子转子温度:
温度:
280,质量质量:
52g,转速转速:
60rpm时间(分)时间(分)扭矩21使用不同炭黑的使用不同炭黑的SANTorqueNm时间时间分分Rheomix600,Roller转子转子温度:
温度:
230,质量质量:
58g,转速转速:
40rpmSAN&30%炭黑炭黑2SAN&30%炭黑炭黑1扭矩22材料材料:
PVC(硬质)(硬质)测试点测试点:
L=负载点负载点V=谷点谷点(熔融过程的起始点熔融过程的起始点)F=熔点熔点(熔融过程完成熔融过程完成)M=最低点最低点001122334455667788991010扭矩扭矩Nm运行时间运行时间minminLLFFVVMMPolySoft软件软件常规常规评估评估-曲线曲线类型类型223负载点(负载点(L):
表示密炼机填料完毕并且关闭。
此点仅作为计算的时间依据。
扭矩值根据载料类型而定。
载料速度和载料强度可人为调控。
谷点谷点(V):
表示PVC干混料开始熔融。
此点对混合物配方至关重要。
熔熔点(点(F):
表示PVC熔融完成。
此点对混合物配方至关重要。
超过此点值后,扭矩由于摩擦/热量开始降低。
最低点最低点(M):
表示材料到达最低粘度。
PolySoft软件软件常规常规评估评估-曲线曲线类型类型224Rheomix600,Roller转子转子,温度:
160,转速:
40rpmm:
6666gm:
6060gm:
6464g样品量对样品量对PVC熔融的影响熔融的影响25m:
60g样品重量对样品重量对PVC熔融的影响熔融的影响m:
66g26材料材料:
PVC(硬质)(硬质)稳定性试验稳定性试验测试点测试点:
L=负载点负载点V=谷点谷点(熔融过程起始点熔融过程起始点)F=熔点熔点(熔融过程结束熔融过程结束)S=稳定扭矩稳定扭矩M=最低点最低点O=分解发生分解发生D=分解分解峰值峰值003366991212151518182121242427273030扭矩扭矩Nm运行时间运行时间minutes稳定时间稳定时间DDOOMMSSFFVVLLPolySoft软件软件常规常规评估评估-曲线曲线类型类型327负载点(负载点(L):
表示密炼机填料完毕并且关闭。
此点仅作为计算的时间依据。
扭矩值根据载料类型而定。
载料速度和载料强度可人为调控。
谷点谷点(V):
表示PVC干混料开始熔融。
此点对混合物配方至关重要。
熔熔点(点(F):
表示PVC熔融完成。
此点对混合物配方至关重要。
超过此点值后,扭矩由于摩擦/热量开始降低。
稳定扭矩点稳定扭矩点(S):
):
表示扭矩达到稳定状态。
稳定扭矩根据分解发生点设置最低点最低点(M):
):
表示材料到达最低粘度。
降解产生降解产生(O):
):
材料开始发生分解的时间。
此点对处理稳定性至关重要。
可设置为扭矩的百分比值高于最低扭矩。
分解峰值分解峰值(D):
):
分解到达最高值时显示。
扭矩值重要性不大,仅用于计算分解速率。
稳定时间稳定时间:
“S”(稳定扭矩)和“O”(分解发生点)之间的时间。
此值表示有关加工混合物的加工时间和稳定性。
PolySoft软件软件常规常规评估评估-曲线曲线类型类型328应用:
应用:
PVC稳定性试验稳定性试验Rheomix600,Roller转子转子温度:
170,转速:
60rpm,质量:
65ga:
PVC干混料干混料(稳定剂稳定剂1.9%)b:
PVC干混料干混料(稳定剂(稳定剂2.0%)aabb29密炼机试验和挤出机的相关性密炼机试验和挤出机的相关性扭矩扭矩时间时间示例:
示例:
PVC稳定性稳定性30材料:
材料:
PVC粒料粒料(稳定性试验稳定性试验)交联材料交联材料(PE、橡胶、热固性材料、橡胶、热固性材料)测试点测试点:
L=负载点负载点S=稳定扭矩稳定扭矩M=最低点最低点O=交联交联发生发生D=交联交联峰值峰值运行时间运行时间扭矩扭矩LMODS稳定时间稳定时间PolySoft软件软件常规常规评估评估-曲线曲线类型类型4&531分解发生点或交联点分解发生点或交联点(O):
表示材料发生分解或交联的时间此点对工艺极为重要。
可设置为扭矩百分比值,高于最低转矩。
交联峰值交联峰值(D):
表示物料交联达到最高值扭矩值重要性不大,仅用于计算分解/交联速率。
稳定时间稳定时间“S”(稳定扭矩)和“O”(交联发生点)之间的时间此值显示有关加工混合物的加工时间和稳定性。
PolySoft软件软件常规常规评估评估-曲线曲线类型类型4&5负载点(负载点(L):
表示密炼机填料完毕并且关闭。
此点仅作为计算的时间依据。
扭矩值根据载料类型而定,并受到载料速度和载料强度的影响。
最低最低点点(M):
表示物料达到最低粘度。
稳定扭矩点稳定扭矩点(S):
表示扭矩达到稳定状态。
稳定扭矩点根据交联发生点设置32批次批次11批次批次22Rheomix600,Banbury转子温度:
130,转速:
60rpm,质量:
63g相同相同门尼粘度的混合生胶门尼粘度的混合生胶时间(时间(minmin)扭扭矩矩33PES树脂交联树脂交联Rheomix540,Delta转子转子温度温度:
120,转速转速:
50rpm,质量质量:
63g样品样品11样品样品22时间(时间(minmin)扭扭矩矩342Rubber-Compoundsn=70rpmn=5rpmRheomix600,Banbury-RotorTemp.:
130C,m:
80gTimeminTorqueNmCompound1Compound2不同转速下橡胶的密炼过程不同转速下橡胶的密炼过程密炼机密炼机应用应用35使用密炼机改善使用密炼机改善工艺条件工艺条件扭矩扭矩NmNm能量能量kJkJ时间时间minmin能量能量22能量能量11扭矩扭矩11扭矩扭矩22热熔挤出生产:
热熔挤出生产:
流程流程11:
A+B+C流程流程22:
A+C+B密炼机密炼机应用应用36密炼机密炼机气体流量传感器气体流量传感器特氟隆挡板特氟隆挡板气体出口气体出口筛板筛板应用应用:
-发泡混合物发泡混合物-降解实验降解实验37气体流量传感器测试结果气体流量传感器测试结果38实验室(测量)实验室(测量)挤出机挤出机:
挤出机单螺杆挤出机双螺杆挤出机同向旋转反向旋转平行锥形“外部设置PolyLabOS测量测量系统系统39单螺杆挤出机类型单螺杆挤出机类型40标准单螺杆挤出机标准单螺杆挤出机进料冷却进料冷却传感器传感器端口端口(标配标配2个个,其他可选其他可选)螺杆螺杆背压测量背压测量传感器传感器(可选可选)加热和冷却套加热和冷却套41带发泡端口的单螺杆挤出机带发泡端口的单螺杆挤出机加料冷却加料冷却加热和冷却套加热和冷却套气体进样阀气体进样阀42带发泡端口的单螺杆带发泡端口的单螺杆43特殊的双金属单螺杆挤出机机筒特殊的双金属单螺杆挤出机机筒应用应用1:
高填充聚合物:
高填充聚合物ABS,EVA,LCP,PA,PC,PE,PI,POM,PS,PBTP,PETB,PVC,PP,Thermosets,酚醛树脂牌号:
11,12,31聚酯树脂牌号:
801to804橡胶添加剂无机物SiO2,CaSiO3,CaCO3金属氧化物TiO2,Fe2O3,Al2O3其他,如玻纤,碳纤,云母,阻燃剂应用应用2:
腐蚀性含氟聚合物:
腐蚀性含氟聚合物聚四氟乙烯PTFE,聚偏氟氯乙烯PVDF(含或不含添加剂)最大操作温度:
500货期:
约5-6月steelbarrelPowdermetalinsert44用于食品挤出的特殊用于食品挤出的特殊单螺杆单螺杆挤出机
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- 转矩 流变 讲义