聚合物——熱塑性、熱固性、彈性體材料，及其它可通過擠出或注塑過程生產產品的材料，均需要加入一定的工藝添加劑，如著色劑、填充劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、阻燃劑等等，才能生產出品質更好的產品。

熔體的流變性，對選擇加工工藝設備和最終產品的優(yōu)化，是必要的技術指標。測試這流變性，就少不了轉矩流變儀，它能測量和模擬生產過程。

轉矩流變儀是一種多功能的測試儀器，是研究材料的流動、塑化、熱穩(wěn)定、剪切穩(wěn)定的理想設備，儀器運行時，連續(xù)測量并記錄轉矩、溫度、壓力與時間關系，描繪流變曲線，并通過數(shù)據(jù)計算得到剪切、黏度、穩(wěn)定性等一系列流變關系。也可以把轉矩流變儀看成是在將生產工藝裝備（機器）小型微型化后，在各監(jiān)測點安裝相應傳感器、并由計算機進行數(shù)據(jù)采集、繪制分析各實驗曲線、并得出所需結論的結果。它提供了最接近于實際加工的動態(tài)測量方法，可以在“微縮”了的實際加工的情況下，連

聚合物——熱塑性、熱固性、彈性體材料，及其它可通過擠出或注塑過程生產產品的材料，均需要加入一定的工藝添加劑，如著色劑、填充劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、阻燃劑等等，才能生產出品質更好的產品。

熔體的流變性，對選擇加工工藝設備和最終產品的優(yōu)化，是必要的技術指標。測試這流變性，就少不了轉矩流變儀，它能測量和模擬生產過程。

轉矩流變儀是一種多功能的測試儀器，是研究材料的流動、塑化、熱穩(wěn)定、剪切穩(wěn)定的理想設備，儀器運行時，連續(xù)測量并記錄轉矩、溫度、壓力與時間關系，描繪流變曲線，并通過數(shù)據(jù)計算得到剪切、黏度、穩(wěn)定性等一系列流變關系。也可以把轉矩流變儀看成是在將生產工藝裝備（機器）小型微型化后，在各監(jiān)測點安裝相應傳感器、并由計算機進行數(shù)據(jù)采集、繪制分析各實驗曲線、并得出所需結論的結果。它提供了最接近于實際加工的動態(tài)測量方法，可以在“微縮”了的實際加工的情況下，連續(xù)、準確地對材料的流變性能進行測定，并可考察機件結構（如螺桿及轉速）對加工系統(tǒng)性能的影響。

 

 

 

 

如果您是位配方工程師，少不了流變儀；是工藝工程師，少不了流變儀；如果您是位質量控制工程師，同樣也少不了流變儀。流變儀是所有相關聚合物在加工過程中不可或缺的幫手，它廣泛應用于熱塑性、熱固性塑料，橡膠，彈性體及工業(yè)陶瓷等材料的加工工藝和配方研究，用它來對這些材料、加工過程的條件及相關的環(huán)境進行試驗。例如模塑過程中的加工工藝，溫度、速度和壓力的控制，實驗結果的重復性，對流動性的評價等。除此之外，它還能在多種領域進行研究實驗，如食品、藥品、涂層材料及建材用砂漿等。

在計算機和現(xiàn)代電子技術的支持下，現(xiàn)在的流變儀，控制參數(shù)更精確，數(shù)據(jù)處理更先進。

轉矩流變儀主要有二種實驗功能：混煉，擠出及成型，。

轉矩流變儀的混煉實驗，主要應用于：

·聚合物熔融及降解性能實驗；

·聚合物的熱穩(wěn)定性；

·PVC干混料的凝膠化、塑化性能實驗；

·UPVC材料的開發(fā)及加工性能實驗；

·交聯(lián)、熱固性塑料的流動和固化實驗；

·填充劑和添加劑（顏料、穩(wěn)定劑、抗氧劑、潤滑劑等）對材料性能的影響實驗；

·通過不同組分流變曲線的疊加比較，進行最佳材料配方的研究；

·高性能塑料的開發(fā)及加工性能的實驗；

·填料的分散性實驗；

·等等，以及教學科研所需的實驗。

轉矩流變儀的擠出實驗，主要應用于：

·熔體流動性實驗；

·聚合物的剪切穩(wěn)定性；

·流變性能實驗（表觀黏度與剪切速率的關系）；

·材料的可擠出性實驗；

·吹膜、造粒、型材擠出、注塑等成型過程中的工藝參數(shù)的預測、優(yōu)化；

·通過實驗，預測實際生產中可能出現(xiàn)的問題；

·添加劑（穩(wěn)定劑、抗氧化劑、紫外線穩(wěn)定劑、顏料等）對材料的影響性實驗；

·等等，以及教學科研所需的實驗。

此外，對于擠出實驗裝置，還可作為微型擠出機的實驗室應用（設備需配備相應的模頭，必要時還需設置相應的牽引系統(tǒng)等輔助設備）：

·PVC混合物的擠出；

·發(fā)泡材料的擠出；

·造粒；

·吹膜；

·線纜包覆；

·紡絲；

·管材；

·顏料分散；

·等等。

請務必注意本機的適用范圍，避免由于不合適的試樣、不恰當?shù)牟僮鞫斐稍O備的損壞。

1．LB-100轉矩流變儀的組成結構

LB-100轉矩流變儀由主機、密煉裝置、擠出裝置（含擠出模具）、檢測和控制四大部分組成。本機設計了內藏組合式結構，集中了目前國內市場上同類產品的組合優(yōu)點，是目前較新穎的設計。

1.1主機

 

圖1為主機外形。工作平臺供放置并固定密煉裝置或擠出裝置之用。

圖2系安裝了混煉裝置后的整體外形，圖3系安裝了擠出裝置后的整體外形。

 

 

圖2 混煉流變實驗裝置              圖3 擠出流變實驗裝置

 

本系統(tǒng)結構與眾不同的是緊湊，所有組件均集中在主機箱體內，它占據(jù)面積小，節(jié)省了大量的空間。整個機械裝置和電控部分全部集中在一個箱體內，箱體由三部分組成:上層為主傳動部分是工作轉矩輸出單元，下層為電控箱及存儲室，中間層是擠出機的儲存室。

主機主要包含了動力部分和檢測、控制部分。

動力通過聯(lián)軸器輸向混煉或擠出裝置，檢測部分連續(xù)的收集裝置轉速、輸出轉矩的數(shù)據(jù)，同時，通過安置在混煉裝置和擠出裝置上的溫度傳感器、壓力傳感器，連續(xù)地檢測數(shù)據(jù)，控制相應的物理量。

1.2混煉裝置

混煉實驗是轉矩流變儀做的較多的實驗。物料被加到混煉室中，混煉所需的動力轉矩大小即反映了混煉腔內物料的黏度大小。通過計算機軟件處理，畫出轉矩隨時間的流變圖線，通過圖線的結構、變化，用以分析物料加工性能的特點和差別。

本機采用三片式混煉器，由前蓋板、混煉腔、支承座（后蓋）三部件組成，見圖4。三個部件由壓板及壓板上的螺栓緊固在一起，加料時，將加載壓桿提升，用壓桿定位裝置定位，不會落下。壓桿上裝載有一個約5Kg（根據(jù)實驗要求）的砝碼，加料后，拔出壓桿定位裝置，快速搖動加載手輪，壓桿插入加料器，加載在物料上。

每個部件內置一組加熱器與一支溫度探頭（傳感器），由電纜與主機相聯(lián)。

旋松壓板上的螺栓，將三部件分離，取下前面板，可以見到混煉腔及轉子（圖5）。

 

圖4混煉器                       圖5前蓋板卸下

 

1.3擠出裝置

在轉矩流變儀中，根據(jù)不同實驗目的，擠出實驗可分為二種用途：

利用毛細管模具測量聚合物熔體的黏度；

作為微縮了的、并在相關部位加裝了傳感器的生產設備，可對材料的實際加工性能進行評價。

圖6是安裝了平板模具的單螺桿擠出單元。螺桿通過離合器與主機動力聯(lián)接，在料筒上安裝有3～5件電加熱圈以及對應的溫度傳感器，料筒溫度多段控制，在加料斗連續(xù)加入實驗用物料，通過螺桿的輸送、塑化、混合等功能，最后在螺桿頭部擠壓進入毛細管模具。裝置的毛細管模具，使擠出系統(tǒng)可以測定一定范圍內剪切速率下的黏度。

 

 

 

圖6 擠出裝置

 

本機標配有如下模具|：

毛細管模；

擠板模；

擠管模；

電纜包覆模。

1.4擠出裝置的收藏機構

主機的中間層是擠出機的儲存室，內置的傳動系統(tǒng)將擠出機收存或送出升高。當要用擠出機進行實驗，只需打開前門，按下擠出收藏開關中的送出按鈕，機器會自動送出并上升到所需位置，操作者只需輕輕的一推，就把擠出機推到底座平臺，通過聯(lián)軸器和動力裝置連接后，即可輕松安裝就位。

圖7示意了一個擠出裝置的送出安裝過程。

見圖7-1，將主機的前門卸下（圖7-2），按擠出收藏開關中的“送出”，內藏的擠出裝置外移（7-3），并至終點，而后再上升（圖7-5），直至頂點（圖7-6），系統(tǒng)自動停機。

用人工順滑槽將擠出裝置右推，聯(lián)軸器相連，旋上固定螺釘，安裝結束。

按回收開關，傳動系統(tǒng)復位。將前門復位（圖3）。

現(xiàn)在可以進行擠出流變試驗了。

如果要收藏擠出裝置，只需按逆過程去完成就是了。

     

圖7 收藏機構工作過程

對于單用作混煉或擠出實驗的，本機中可能不包括收藏機構。

1.5電氣和計算機系統(tǒng)（檢測和控制）

1.5.1調速系統(tǒng)

由一臺變頻器，控制主電動機——減速器機組的轉速，電機轉速由編碼器檢測，回饋給變頻器，最終實現(xiàn)精確的轉速控制。轉速可以由電腦設置。

1.5.2轉矩

在轉矩流變儀中， 顧名思義，轉矩是個極其重要的參數(shù)，在密煉單元或是在擠出單元中轉矩的變化，表征了實驗中聚合物的流變性。本設備的轉矩由一個專門設計的偏心軸電動機——減速器與杠桿、拉力傳感器機構組成，轉矩數(shù)值由拉力傳感器輸出數(shù)值，通過計算、非線性校正，由電腦在線計測。

1.5.3溫度

混煉器、擠出機筒、模具的溫度由操作人員根據(jù)實驗要求設置，由于工作時，物料在經受剪切、擠壓、摩擦等的過程中，會產生一定的熱量，所以實際的溫度與設置溫度會有變化著的差異，檢測系統(tǒng)連續(xù)地檢測實際的溫度傳遞給電腦系統(tǒng)，并不斷的控制溫控系統(tǒng)，將溫度向設置溫度靠攏。

盡管溫度傳感器使用了鉑電阻元件，但是，從實驗儀器設備的角度看，其非線性還是不可忽略，所以，本機在調試過程中，對每件傳感器元件進行了非線性校正。本機使用的溫度傳感器的結構使用了一項專利技術，能更好地反映實際的溫度情況，加上獨特設計的放大與校正系統(tǒng)，使本機的溫度技術指標，達到一定的水平。

1.5.4熔體壓力

熔體壓力測量主要用于帶毛細管模具的擠出裝置，供一定范圍剪切速率下的黏度測定。本機的毛細管模具，同時提供了10件不同規(guī)格的毛細管，以方便替換使用。

熔體壓力傳感器需要在全溫度范圍內，在可能的全壓力范圍檢測壓力數(shù)值。傳感器的輸出是壓力和溫度的函數(shù)，我們設計了一臺可以在全溫度范圍進行壓力測量的設備，利用實驗求得的輸出和溫度、壓力的關系，借助于我們建立的數(shù)學模型，就可以對這種傳感器在全溫度范圍隨機進行溫度——壓力校正和非線性校正。

2.主要技術參數(shù)

總 電 源  三相 380V，10A

220V，15A

2.1動力機組

電    源  380V   50HZ

電機功率  3.7KW（變頻調速）

減 速 箱  傳動比 1:10

輸出轉速  5～160 r/min

              ±0.1  r/min

輸出扭矩  0～200Nm

          0.1～0.5% FS

保護裝置  機械過載剪切銷

 

2.2混煉裝置

混煉器容積  60mL（標配）

            30mL（選配）

           120mL（選配）

壓實壓力  5 kg

轉    子  Roller（標配）*

          *：是塑料行業(yè)適用范圍最廣的轉子。用于聚乙烯及乙烯為基礎的共聚物、聚丙烯及丙烯共聚物等的聚烯烴、聚氯乙烯、工程塑料等熱塑性材料，適于熱塑性塑料、熱固性塑料的混合，測試材料的黏性、交聯(lián)反應、剪切應力。

傳動速比  3:2

材    料  38CrMoAl，氮化，或氮化鍍鉻

加 熱 器  2.2 kW

控溫范圍  常溫～300℃

熔體溫度  常溫～300℃

溫度精度  ±0.2℃

 

2.3擠出裝置

螺桿直徑  20mm

長 徑 比  L/D=25

螺桿材料  38CrMoAl氮化

機筒材料  38CrMoAl氮化

壓 縮 比  3（標配，通用型普通螺桿）*

*：選配螺桿參見4.2.7。

最大扭矩  155 N·m

總加熱區(qū)  3+1（1段為模具）

溫控段    3+1（1段為模具）

額定加熱功率 1.6 kW（不含模具）

控溫范圍  常溫～300℃

溫度精度  ±0.2℃

最大工作壓力  50MPa

 

2.4擠出模頭

2.4.1毛細管模（標配）

額定加熱功率 0.6 kW       

控溫范圍  常溫～300℃

溫度精度  ±0.2℃

熔體壓力  0～100 MPa

          0.1～0.5% FS

毛細管規(guī)格 

 

 

編號	直徑D（mm）	毛細管長L（mm）	長徑比L/D	編號	直徑D（mm）	毛細管長L（mm）	長徑比L/D
1	1.0	20	20	6	1.5	30	20
2		30	30	7		45	30
3		40	40	8		60	40
4		50	50	9	2.0	40	20
5		60	60	10		60	30

 

 

2.4.2擠管模（標配）

額定加熱功率  0.6kW 

控溫范圍  常溫～300℃

溫度精度  ±0.2℃

模頭外徑  12.4 mm

模頭內徑  10 mm

2.4.3擠板模（標配）

額定加熱功率  0.7kW

控溫范圍  常溫～300℃

溫度精度  ±0.2℃

模頭尺寸  50mm×2mm

2.4.4電纜包覆模（標配）

額定加熱功率 0.6W

控溫范圍  常溫～300℃

溫度精度  ±0.2℃

模頭外徑  7mm

芯材直徑  2.5～3mm

3.設備安裝及運行前的準備

    為了避免設備安裝存在問題，或操作不當，以致造成設備的事故，必須遵守安全和操作指南。在設備接通電源之前：

3.1主機運行前的準備

設備必須安置在整潔、干燥、寬敞環(huán)境中的平整堅固的基座地面。調節(jié)腳輪高度至設備水平位置，沒有晃動，將二個帶鎖的前腳輪的鎖板輕輕踏下。安裝作業(yè)必須文明操作，避免零部件損壞

檢查用戶供電及安全接地，是否符合國家安全標準的要求，是否滿足足夠的功率。

根據(jù)本說明書末頁附圖，檢查電源線連接，注意相線、零線與安全接地線，決不能發(fā)生差錯。

3.2混煉器流變實驗的運行準備

檢查混煉器，是否能用手輕松的轉動轉子，如不能，應檢查混煉腔內是否有殘料尚未清理，或各部位是否有咬死現(xiàn)象，排除問題，至能輕松的轉動轉子。

混煉器的壓板螺釘已緊固。

混煉器安裝在主機的安裝平臺上，底座螺釘緊固，與主機動力的聯(lián)軸器連接正常。

混煉器各電纜與主機連接可靠，不允許有蛇皮管松脫、電線斷頭等現(xiàn)象。

檢查機械保護用剪切銷(圖8)狀態(tài)正常。

                                  

                                                              圖8 剪切銷

 

3.3擠出機流變實驗的運行準備

檢查擠出機機筒內是否有余料，如果有，必須加熱100min以上再開機，排出余料。

擠出機安裝在主機的安裝平臺上，底座螺釘緊固，與主機動力的聯(lián)軸器連接正常。

擠出機各部件裝配緊固，沒有松動現(xiàn)象。

擠出模具安裝妥帖(也可不安裝磨具，對空擠出)。

模具與擠出機、擠出機與主機間的電纜連接可靠，不允許有蛇皮管松脫、電線斷頭等現(xiàn)象。

檢查機械保護用剪切銷（圖8）狀態(tài)正常。

4.操作指南

    進行與高溫有關的操作，必須戴上防護手套，避免身體其他部位的接觸！

4.1混煉實驗操作指南

    準備工作結束，檢查無誤，根據(jù)要求接上電源，合上設備背后的電源開關，設備通電。

4.1.1試樣及加料量

4.1.1.1試樣要求

試樣應是粒料、粉料或薄片狀料，如是制品類，應粉碎或通過其它機械方法得到類似料粒尺寸的料。注意不要混入金屬等硬質料，以免損壞實驗設備。

某些物料可能含有過量水分，會被要求預先進行干燥處理，這可以在真空干燥箱內在合適的溫度下處理1～2h。

有時試樣材料有必要在進入混煉器前，進行狀態(tài)處理，例如保存在23±2℃的環(huán)境中24h，以達到溫度平衡。

4.1.1.2試樣用量

每次實驗用量為：

m=VPρ

式中：m—每次實驗所需物料的質量，g；

V—密煉腔中的空間容積，這里標配為60mL；

ρ—物料密度，g/ml；

          P—占空比（加工系數(shù)），系物料加入量（體積）與密煉腔的容積之比，一般為65%～85%，物料密煉過程中，必須存在部分空間，便于密煉均勻，加入量的多少直接影響?zhàn)ち髯枇?，所以每次實驗應保證物料數(shù)量的恒定，以使實驗曲線具有可比性。

    對于UPVC材料，可先取58g試驗；對PE材料，可取43g試驗。

4.1.2溫度、轉速與實驗時間的設置

打開電腦，進入設置界面，設置混煉器工作溫度（分1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)），設置轉子轉速（圖9），可以根據(jù)經驗確定參數(shù)，也可以參考本說明書后的附錄1。

                                       圖9 混煉器溫度、轉速設置

 

4.1.3溫度設置并確認后，混煉器開始升溫，至設置溫度后，再繼續(xù)恒溫30min。

4.1.4主電機啟動

將壓桿處于升高位置，定位可靠鎖定后，壓桿上加載砝碼（圖10）。

                 

                    圖10 壓桿升高，加載砝碼

 

在電腦界面上啟動主機動力電機（圖9），注意有否異常噪音及其它現(xiàn)象?；鞜捚鲀榷€轉子以3︰2差動旋轉，其中高轉速轉子的轉速即為設置之轉速。

電腦開始記錄轉矩——時間與溫度——時間曲線。

4.1.5加料

    將已稱量的試樣，用加料器通過加料口加入混煉腔（圖11）。

            

                         圖11 加料

4.1.6加載，開始試驗

握住手輪，拔出壓桿定位，然后快速搖動手輪，負載通過加料口加載在試樣上（圖12），進入混煉過程。

實驗運轉過程中，如遇異常情況，務必及時按下緊急停車開關（圖1）。

實驗至預置實驗時間到達，或人為終止時結束。

 

  

圖13是典型的PVC材料的轉矩——時間混煉曲線，從曲線反映出：

OA段：轉子在給定溫度和轉速下由自由轉動突然受到剛加入的物料的靜摩擦力，轉矩突升到A點。

A點：加料峰，對應最大扭矩值，加料完畢，此處作為流變計算的起點。

AB段：克服靜摩擦以后，粒子間進入動摩擦過程，物料逐漸被壓實，空氣被擠出，轉矩下降至B點。

B點：轉矩谷底，物料已壓實，PVC干混料開始熔融。

BC段：在溫度和剪切力的作用下，物料開始熔融，由粘連轉向塑化，轉矩上升到C點；

C點：塑化峰，已完全熔融，PVC粒子已全部成為微細粒子，局部甚至更小，此時系統(tǒng)的轉矩最大。

CD段：物料繼續(xù)塑化，并逐漸均勻，物料的流動由粒子間的相對滑動向熔體均勻流動轉變，最后達到平衡，轉矩下降至D點。

D點：粒子細化完成，轉矩平衡。

DE段：塑化均勻后，剪切力保持穩(wěn)定，這是物料的平衡階段。

E點：過了一段平衡時間，物料又將開始發(fā)生變化：分解、交聯(lián)，或者是固化，造成轉矩或升（如固化）或降(如分解)。

在這幾個階段中，某些物料可能沒有A—B—C這一階段，而是由O點直接到達C點。

根據(jù)測得的流變曲線，可以得到如下有關物料及物料加工的信息：

a．過高的轉矩值，加工過程需要消耗過高的動力、能源；

b．時間te反映了材料的熱穩(wěn)定性，對熱塑性材料，不能太短，否則可能來不及成型，對于熱固性材料又不能太長，否則效率太低。

c．在不同溫度下，進行流變實驗，得出多個有差異的流變曲線，尋求合適的加工溫度。

在獲得了M-t的流變曲線后，通過軟件，還可以繼續(xù)得到有關剪切應力、剪切速率、黏度等的流變曲線。

圖14是本機進行PVC流變實驗后，電腦顯示的曲線。

4.1.8清理

 

的流變曲線已不是最終的要求了。

4.2擠出實驗操作指南

準備工作結束，檢查無誤，根據(jù)要求接上電源，合上設備背后的電源開關，設備通電。

擠出流變實驗設備，其實也是作為微縮了的、并在相關部位加裝了傳感器的生產設備，可對材料的實際加工性能進行評價，也能利用毛細管模具來求得聚合物熔體的黏度。

4.2.1試樣準備

和混煉實驗相同，試樣應是粒料、粉料或薄片狀料，如是制品類，應粉碎或通過其它機械方法得到類似料粒尺寸的料。注意不要混入金屬等硬質料，以免損壞實驗設備。

某些物料可能含有過量水分，會被要求預先進行干燥處理。

有時試樣有必要在進入擠出機前，進行狀態(tài)處理，例如保存在23±2℃的環(huán)境中24h，以達到溫度平衡。

4.2.2溫度和轉速的設置

打開電腦，進入設置界面，分段設置擠出機溫度（從進料處開始，分為1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)）及模具工作溫度（4區(qū)）以及螺桿轉速，可以根據(jù)經驗確定參數(shù)，也可以參考本說明書后的附錄2。

本設備標配螺桿為通用型普通螺桿，進料后轉速只能控制在120 r/min以下（螺桿選配請參見4.2.7）。

4.2.3溫度設置并確認后，擠出機機筒開始升溫，至設置溫度后，再繼續(xù)恒溫30～40min。如機筒內存有余料，還需預熱更長一些，如100mim以上，再開機排出余料。

4.2.4主電機啟動，加料

    設備正常，則可啟動主電機，同時開始加料。主電機剛啟動時應以10 r/min的低速運行，然后再升高至預置轉速。

4.2.5流變曲線

    電腦部分，實時記錄并顯示轉矩、溫度與時間的關系曲線。

4.2.6毛細管流變實驗

本設備標配了10種規(guī)格的毛細管，供用戶試驗時選擇。

在流變儀上通過毛細管擠出實驗的一種重要的用途就是獲得熔體的黏度。在毛細管的入口處設置了熔體壓力傳感器和溫度傳感器，借以通過實驗計算剪切應力τ、剪切速率γ和表觀黏度η的關系（圖20）。

實驗結束，停止動力電機，趁熱清洗混煉器，以備下次使用：

操作時注意高溫燙傷！

設備停止運轉。

卸去砝碼，將壓桿搖上，用壓桿定位可靠鎖緊。

卸去加料斗。

拆卸前蓋板（圖15）。

                   

 

    

取下混煉腔。

用專用鏟刀清除左右轉子粘結的樣料及混煉腔中的樣料。

將專用拆卸工具套進轉子后，按內側方向旋轉，使轉子脫離定位銷，而后抽出轉子（圖16）。

 

 

將左右轉子拆下來后趁熱用銅刀撬出所存余料，用銅刷清理干凈。

清理滑動軸承。

清理完成后，再用專用工具，套入轉子，向外側旋轉，使轉子嵌入定位銷中（左轉子長，右轉子短，安裝時注意）。

依次將混煉腔、前蓋板裝上鎖緊，將密煉器重新復位裝好，即可進行下一次工作。

每做完一次試驗都必須這么做，不然，時間長了會積料，影響測試效果。

4.1.9介紹一種特殊的實驗方法

這是一種利用混煉流變，進行熱穩(wěn)定性或其它試驗的方法。但這樣的實驗并不是去分析曲線，而是觀察在混煉過程中，隨著時間的延長，試樣發(fā)生的變化。所以，在混煉到一定時候，就要每間隔一個時間去混煉腔里取一點熔料出來，快速放入制樣鉗的模具中壓模制樣。

取熔料時，按如下程序快速操作：

關停主機動力電動機；

將壓桿升上并鎖定；

用鑷子伸進加料口，鉗取一點熔料試樣（圖17）；

 

的流變曲線已不是最終的要求了。

4.2擠出實驗操作指南

準備工作結束，檢查無誤，根據(jù)要求接上電源，合上設備背后的電源開關，設備通電。

擠出流變實驗設備，其實也是作為微縮了的、并在相關部位加裝了傳感器的生產設備，可對材料的實際加工性能進行評價，也能利用毛細管模具來求得聚合物熔體的黏度。

4.2.1試樣準備

和混煉實驗相同，試樣應是粒料、粉料或薄片狀料，如是制品類，應粉碎或通過其它機械方法得到類似料粒尺寸的料。注意不要混入金屬等硬質料，以免損壞實驗設備。

某些物料可能含有過量水分，會被要求預先進行干燥處理。

有時試樣有必要在進入擠出機前，進行狀態(tài)處理，例如保存在23±2℃的環(huán)境中24h，以達到溫度平衡。

4.2.2溫度和轉速的設置

打開電腦，進入設置界面，分段設置擠出機溫度（從進料處開始，分為1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)）及模具工作溫度（4區(qū)）以及螺桿轉速，可以根據(jù)經驗確定參數(shù)，也可以參考本說明書后的附錄2。

本設備標配螺桿為通用型普通螺桿，進料后轉速只能控制在120 r/min以下（螺桿選配請參見4.2.7）。

4.2.3溫度設置并確認后，擠出機機筒開始升溫，至設置溫度后，再繼續(xù)恒溫30～40min。如機筒內存有余料，還需預熱更長一些，如100mim以上，再開機排出余料。

4.2.4主電機啟動，加料

    設備正常，則可啟動主電機，同時開始加料。主電機剛啟動時應以10 r/min的低速運行，然后再升高至預置轉速。

4.2.5流變曲線

    電腦部分，實時記錄并顯示轉矩、溫度與時間的關系曲線。

4.2.6毛細管流變實驗

本設備標配了10種規(guī)格的毛細管，供用戶試驗時選擇。

在流變儀上通過毛細管擠出實驗的一種重要的用途就是獲得熔體的黏度。在毛細管的入口處設置了熔體壓力傳感器和溫度傳感器，借以通過實驗計算剪切應力τ、剪切速率γ和表觀黏度η的關系（圖20）。

4.2.7螺桿的選擇

本機標配螺桿為通用型普通螺桿，主要用于PVC等熱敏性材料，以及LDPE，HDPE，LLDPE，PP，PS，PA，ABS，PC，POM，PMMA等聚烯烴材料。還可有下列形式螺桿共選配（圖21）：

圖21 特殊螺桿

 

其中，三中心+銷釘螺桿。其中間塑化段分三個區(qū)域，軸心相互上偏、下偏，有利于塑化和密煉。

這幾種螺桿的元件有的可以混用，甚至螺桿本身就是組合式的，可以根據(jù)材料、成品特點來選用。

4.2.8清理

實驗結束，動力電機停止，趁熱清洗螺桿、模具和機筒，以備下次使用。

操作時注意高溫燙傷！

如果試樣為PE，可用清洗料替代試樣擠出即能清潔螺桿、模具，如果未備清洗料，也可用SPVC代用。在低轉速下清洗。清洗后，再取出螺桿進行清潔，同時，趁機筒還是熱的時侯清潔機筒。如果下次使用間隔時間較長，就必須上油保護。

如果接下來用的還是相同的料，則允許不做清理。

拆卸螺桿，請按下列步驟進行：

試驗結束后，點動主馬達旋轉幾周，隨后拆下模頭，旋松擠出機的固定螺釘。

擠出機離合器與主機脫離，轉放至方便拆卸的位置。

用T字拆卸工具（圖22），從聯(lián)軸節(jié)孔處塞進，順時針轉動T字拆卸工具，利用螺旋原理，旋擠出螺桿。

如果在冷機狀態(tài)下拆卸螺桿，則必須像擠出實驗那樣，在存料的試驗溫度下保溫100min，再在10 r/min的低速下，點動主馬達旋轉幾周，隨后拆下模頭，旋松擠出機的固定螺釘，將擠出機離合器與主機脫離，轉放至方便拆卸的位置，用T字拆卸工具從聯(lián)軸節(jié)孔處塞進，旋擠出螺桿。

5.應用舉例

這里是很實用的幾個流變實驗的例子，利用電腦界面上的功能按鈕，很容易實現(xiàn)實驗的要求。儀器的結構是固定的，但是利用計算機軟件，可以對用戶的實驗要求進行很大的擴展，所以我們也會對用戶持續(xù)的進行免費的軟件升級。

將在不同條件下實驗的曲線，在一張坐標上疊合，進行比較，是流變實驗的常用做法，不同條件的實驗結果一目了然，對質量監(jiān)督、最佳配方、工藝參數(shù)，等等，具有指導性的作用。

5.1相同樣品、不同數(shù)量，在同一混煉器、同一條件下進行流變實驗的曲線比   

                           

                                      

6.保養(yǎng)、維護和責任

6.1機械部分

6.1.1各潤滑部分必須在一定時間內加注油：

    動力系統(tǒng)累計運行2000h，應對減速器注油，將×××油從減速器注油口注入。

    擠出機累計運行×××h，應對推力軸承注油，將×××號油從減速器注油口注入。

    混煉器累計運行2000h，應在混煉器變速箱加××號高溫牛油，對于經常在高溫狀態(tài)實驗

的（如250℃以上），則應縮短加油周期至1000h以內：

⑴. 松開、取出減速器蓋上四個內六角螺釘，卸下箱蓋（圖23）；

⑵. 在低速運行的狀態(tài)下（10 r/min以下），用涂刷將高溫牛油刷到齒輪槽的齒輪和軸上；

⑶. 重新安裝箱蓋；

⑷．當變速器在運行過程中，嚴禁手觸碰旋轉部件，也不準將刷毛伸入齒輪槽中。

6.1.2機械過載保護

傳動聯(lián)軸器上的機械剪切銷（圖8）是保護設備過載安全用的，在一定扭矩范圍內能保

證正常運轉，在超出它能承受的轉矩時就會發(fā)生斷裂，以自動保護設備安全。因此只能用原廠零件，絕不能用其它的代用，以免損壞相應的機械部件或螺桿、轉子、齒輪箱。

6.1.3試驗完成后必須清除剩余樣料。

6.1.4不要將設備放置在潮濕、不通風的環(huán)境中。長期不用仍須定期檢查。

6.1.5注意長期運行后，運轉部件的磨損，特別是測試部件的磨損，如混煉器的轉子和混煉腔，擠出機的螺桿和機筒，毛細管的內孔等，這些部件的磨損，會直接影響實驗結果。

6.2電氣部分

    電氣部分的檢查與維修，必須由電氣專業(yè)人員進行！

6.2.1經常檢查電源線與外部電源連接可靠，長期不用，務必切斷外部電源，并在再使用前對電氣安全（如絕緣電阻，接地電阻）做一次充分的檢查。

6.2.3所有電氣部分的蓋板必須就位，保持電氣箱內清潔干燥。

6.2.3保持各處連接電纜完好無損。

6.3責任

由于以下原因造成的設備故障，本公司是不承擔責任的：

6.3.1不按本說明書要求進行操作、或非熟練操作而造成事故的。

6.3.2不按本說明書要求進行維護和保養(yǎng)的。

6.3.3擅自使用非本廠原配件的。

6.3.4擅自更改本機結構的。

6.3.5由于意外、人為，或不可抗力引起的損壞。

7.安全警示

操作者必須明了設備的正確使用，必須在熟練掌握后才能獨立操作。

注意用電安全，經常地檢查電氣安全很有必要，只有專門電氣人員才能接觸、維修本機電氣部分。

本機裝有電氣和機械過載保護機構，凡是未經許可的更改可能會帶來人員和設備的危險。

注意操作時的高溫。

設備運行中，嚴禁觸摸各傳動部件。