擠塑機(jī)粘度計(jì)(通常指用于熔體流動(dòng)指數(shù)或熔體粘度檢測的儀器)的檢測原理主要基于熔體在特定剪切條件下的流動(dòng)行為分析,其核心是通過測量聚合物熔體在標(biāo)準(zhǔn)工況下的流動(dòng)速率或阻力,間接反映材料的粘度特性。
1.熔體流動(dòng)原理
剪切應(yīng)力與流動(dòng):當(dāng)聚合物(如塑料、橡膠)在擠塑機(jī)中加熱至熔融狀態(tài)時(shí),熔體在活塞或螺桿的推動(dòng)下被迫通過特定幾何形狀的模口(如毛細(xì)管、狹縫)。熔體的流動(dòng)速度受剪切應(yīng)力影響,而剪切應(yīng)力與擠塑機(jī)的施加力(如活塞壓力)直接相關(guān)。
體積流量法:通過測量單位時(shí)間內(nèi)熔體通過??诘捏w積,計(jì)算熔體流動(dòng)速率(MFR),進(jìn)而通過公式推導(dǎo)出粘度值。
2.粘度與流動(dòng)的關(guān)系
牛頓流體與非牛頓流體:
牛頓流體(如低分子量液體)的粘度與剪切速率無關(guān)。
非牛頓流體(如高分子聚合物)的粘度隨剪切速率變化,需用冪律模型描述,其中K為稠度系數(shù),n為流動(dòng)行為指數(shù)。
擠塑機(jī)適用性:聚合物熔體多為非牛頓流體,擠塑機(jī)通過設(shè)定不同的剪切條件(如溫度、壓力、??诔叽纾?,模擬實(shí)際加工中的流動(dòng)狀態(tài),從而測定其粘度特性。
3.關(guān)鍵參數(shù)
溫度控制:聚合物粘度對溫度敏感,擠塑機(jī)需精確控制料筒溫度,確保測試條件與實(shí)際加工一致。
剪切速率:通過調(diào)整活塞重量或螺桿轉(zhuǎn)速,改變剪切速率,覆蓋材料的實(shí)際加工范圍(如低剪切對應(yīng)擠出成型,高剪切對應(yīng)注塑)。
??趲缀涡螤睿撼S妹?xì)管模口,其尺寸影響剪切應(yīng)力分布,需符合標(biāo)準(zhǔn)。
