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增白水滑石| 扭矩流变仪在PVC型材生产与质量管理中的应用

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2019-06-05 14:09:00【

PVC型材生产与质量管理在企业管理中是最基础的工作,如何提高管理水平,提高PVC型材产品质量,关系到企业的生存与发展。借助先进的高科技设备进行产品的检测、跟踪产品生产过程已经被越来越多的企业所认识、所重视,扭矩流变仪出现与应用满足了这种需要,比传统的检测、跟踪产品方法有了提高,将不可见的PVC混合料熔体状态客观地反映出来,指导了PVC型材生产与质量管理。

一、扭矩流变仪与双螺杆挤出机

(一)、二种设备的工作原理

转矩流变仪是基于PVC物料由粉状固体变成熔体的塑化过程中,受转子转动、压锤等作用产生的阻抗而描绘出的模拟PVC物料由玻璃态向粘流态转变的实际动态加工的一种试验装置。通过试验,可获得物料在设定温度、剪切速率条件下扭矩随时间及温度随时间的轨迹图

     双螺杆挤出机是将PVC物料由粉状固体变成熔体的塑化过程中,受螺杆和机筒的摩擦力、剪切力等作用下实现动态加工的挤出成型生产设备。

扭矩流变仪的主要特征:

1、物料在固定腔体内受剪切力的作用翻转,不能移动;

2、物料由玻璃态高弹态--向粘流态转变过程中,通过扭矩与时间变化值反映出来;

3、物料塑化的全过程由曲线记录下来并且可以存储;直观了解有关如温度、压力、扭矩和粘度等工艺条件,动态耐热、耐剪切稳定性,物料融熔速率等PVC在高温和高剪切速率下的熔体行为

4、可以对物料的塑化质量有一个量的评价。

双螺杆挤出机的主要特征:

1、物料在固定腔体内受剪切力的作用翻转同时向前移动;

2、物料由玻璃态高弹态--向粘流态转变过程中,通过挤出机主机电流、电压的变化值反映出来;

3、物料塑化的过程看不到,只能从挤出机的熔体压力表反映出来物料的熔体粘度;

4、对物料的塑化质量只能进行经验评价

(二)、流变仪流变曲线与双螺杆挤出机螺杆三区的对应关系

物料的扭矩流变曲线及其分析

PVC混合料(简称物料)典型的曲线由图1所示:



 

 

PVC物料的流变特性以6个区间、4个峰值反映出来,它们分别是0A区、AB区、BC区、CD区、DE区、EF区、加料峰、最小峰、最高峰、分解峰。涉及11个参数,它们是加料时间及转矩 ;达到最小峰值的时间及转矩;达到最高峰值的时间及转矩;达到平衡态的时间及转矩;达到分解的时间及转矩;融合时间。

0A区,物料投入到流变仪混炼室内时间,只有转子转动,无负荷加载,宏观上松散的粉(颗粒)料物料正在受热(蓬松状态的物料体积大于内腔体积)。

AB区,压锤向混炼室中的物料逐渐加压,将蓬松状态的物料在器内逐渐被压实,此时物料中处于固态各个粒子发生相对滑动,形成较大的摩擦力,增加了转子转动的阻力,反映到曲线上转矩急剧增加,当对物料的负荷加载结束时,即形成了加载峰尖,加料峰B阻抗扭矩值最高,此时物料粒子没有发生化学变化。

BC区由于停止加载负荷后,在热与转子翻转、捏合作用下,各个粒子相对滑动减少开始发生破裂而阻力下降PVC颗粒开始破碎成初级粒子,产生形变使体积逐渐缩小,物料微粒间孔隙度逐渐减少,所占体积减少,使流变仪的混炼室中的自由空间逐渐增大、转子的阻力不断减少,反映到曲线上,转矩值从加载峰值逐渐向下滑C阻抗最小,扭矩最低

CD区,由于外界加热作用,以及转子物料施加的剪切作用,产生摩擦热,在这双重热的作用下,树脂粒子逐渐熔融成为均匀的熔体。此时,PVC颗粒完全破碎成初级粒子,同时大部分颗粒破碎成一级粒子,使流变仪的混炼室中的自由空间逐渐减小、转子的阻力不断增大,反映到曲线上,转矩值从最小峰值逐渐向上升,形成熔融峰D点,此时PVC颗粒由初级粒子完全破碎成一级粒子及部分自由大分子链团。

DE区,经过D点以后,物料的流动已由前段的树脂粒子的相对滑动转变熔体的均匀变型,成为大分子链(链段间)的相对位移过程。PVC一级粒子继续破碎,继续产生自由大分子链团,使大分子链缠结减少、自由运动增大,不可逆塑性形变逐渐增加,熔体流动性逐渐增加,高弹形变平衡值抵抗压锤的压力由大逐渐减少,反映到曲线是转矩值上下变化,并且这种梯度变化逐渐减弱,同时曲线向下滑。此时PVC颗粒的大部分一级粒子破碎成自由大分子链。

EF区,随着外热与翻转、捏合的作用下,PVC自由大分子链更加活跃,与其他助剂进一步分散同时流动性增加,转子的阻力降低,反映在曲线上转矩逐渐下降。当高弹形变恒定值后,不可逆形变随时间持续进行达到稳态流动,反映在曲线上F点是稳定转矩(平衡扭矩),表明熔体粘滞阻力的大小,F点开始曲线趋于平稳,而且F点到Td点距离越长,PVC物料越稳定,动态热稳定性越好。

 

 

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靖江市康高特塑料科技有限公司是一家集生产及研发为一体的PVC助剂生产型企业,拥有大型生产基地,主要产品为水滑石,粉末丁腈橡胶,液体丁腈橡胶,偶联剂,硬脂酸铜,硬脂酸钴,抗锌烧助剂ST220,季戊四醇铝等系列塑料添加剂,公司生产的水滑石广泛用于 PVC钙锌稳定剂,丁腈橡胶用于电线电缆,鞋材,木塑,型材,管材,消防水带,软管,密封条等,欢迎莅临我厂参观及考察,电话:4006008953

 

 

 

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