毛細(xì)管流變儀在聚合物拉伸流變行為研究中應(yīng)用

聚合物熔體的流變行為同其加工過(guò)程中緊密相關(guān)，了解聚合物熔體的流變參數(shù)，對(duì)確定加工工藝條件，設(shè)計(jì)設(shè)備的？和參數(shù)和改善產(chǎn)品的質(zhì)量非常重要。對(duì)于聚合物熔體，其穩(wěn)態(tài)剪切流變行為在較寬的剪切速率范圍內(nèi)比較容易觀測(cè)，但是對(duì)于拉伸流變行為（拉伸黏度、拉伸應(yīng)力、熔體拉伸強(qiáng)度等）的測(cè)量則比較困難，而薄膜吹塑、流延、紡絲、中空吹塑成型等加工過(guò)程與聚合物熔體的拉伸流變行為密切相關(guān)。因此聚合物熔體拉伸流變行為的研究非常重要。

在研究聚合物流變性能的儀器中，毛細(xì)管流變儀有*的優(yōu)勢(shì)，包括配備多種不同口模、可以實(shí)時(shí)進(jìn)行Bagley校正，同時(shí)測(cè)量剪切黏度和拉伸黏度。

德國(guó)高特福（GOTTFERT）公司是*早研究開(kāi)發(fā)毛細(xì)管流變產(chǎn)品的廠家。其產(chǎn)品在功能、質(zhì)量、可靠性及*等諸多方面嶺先。目前，德國(guó)高特福產(chǎn)品遍布全國(guó)各地的各個(gè)領(lǐng)域，在中國(guó)石化、中國(guó)石油、德固賽、沙比克、帝斯曼、阿勒斯、拜耳、LG中國(guó)、東華大學(xué)、北京理工大學(xué)、上海博祿、華南理工大學(xué)、中國(guó)紡織科學(xué)研究院、北京化工研究院、中國(guó)商檢等近二百家單位的數(shù)百臺(tái)(套)設(shè)備發(fā)揮著重要作用。

以下是高特福（GOTTFERT）毛細(xì)管流變儀對(duì)不同配比的PP共混料進(jìn)行拉伸流變性能的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

熔體強(qiáng)度曲線：

從圖中可以看出，標(biāo)記為藍(lán)色的試樣材料顯示了最小 拉 伸 比, 即 熔 體 易 出 現(xiàn)“ 頸 縮", 熔 體 延 展 性 較 差, 很 容 易 發(fā) 生 熔 體 斷裂, 而熱成型、 吹膜成型和發(fā)泡等加工工藝中對(duì)熔 體 強(qiáng) 度 和 熔 體 的 延 展 性 要 求 均 較 高。而標(biāo)記為黑色的試樣材料在熔體強(qiáng) 度 和 熔 體 延 展 性 之 間 擁 有很好的平衡, 即在保持較高的熔體強(qiáng)度下, 仍具有很好的拉伸比。

拉伸應(yīng)力曲線

從圖中可以看出，在拉伸比小于2 時(shí)，藍(lán)色試樣材料和紫色試樣材料的熔體拉伸應(yīng)力均比相同拉伸比下黑色試樣材料要高, 說(shuō)明熔體能承受外力的能力較顯著。然而在較高拉伸比(大于2) 下, 藍(lán)色試樣材料和紫色試樣材料均發(fā)生熔體斷裂現(xiàn)象, 拉伸應(yīng)力急劇下降, 而黑色試樣材料隨著拉伸比增加拉伸應(yīng)力不斷增大, 有較明顯的“應(yīng)力硬化"現(xiàn)象。

拉伸黏度曲線

從圖中可以看出，藍(lán)色試樣材料和紫色試樣材料在較低的拉伸應(yīng)變速率下具有較高的拉伸黏度, 卻不具備較好的熔體延展性, 而黑色試樣材料在較高的拉伸應(yīng)變速率下, 仍能保持較高的拉伸黏度, 該結(jié)果也與拉伸應(yīng)力曲線有很好的一致性。

針對(duì)熔體拉伸流變實(shí)驗(yàn)，高特福（GOTTFERT）毛細(xì)管流變儀具有以下優(yōu)勢(shì)：

²  依據(jù)Wagner模型測(cè)量拉伸粘度

²  可用于幾乎所有材料

²  無(wú)級(jí)變速范圍 0-114 m/min (HAUL-OFF 0-2000 m/min)

²  線性或者支數(shù)加速度

²  力值測(cè)量范圍為 0-2N，分辨率0.001N

²  自動(dòng)的力值標(biāo)定

²  牽引輥包括光滑表面或齒紋表面（輥?zhàn)永鋮s為選配）

²  廣泛應(yīng)用于吹膜、紡絲、注塑、涂敷等工藝

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