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塑料转矩流变仪测试

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:塑料转矩流变仪测试通过实时监测聚合物熔体在密闭混合腔内的扭矩、温度及时间参数,量化材料加工流变行为。核心检测对象为高分子材料在热-机械耦合作用下的流变特性,关键项目包括熔体粘度、剪切敏感性、热稳定性和交联动力学,为材料配方设计和工艺优化提供依据。

检测项目

流变特性检测:

  • 熔体粘度:表观粘度(ηa)、剪切稀化指数(ISOJianCe43)
  • 流动稳定性:扭矩波动系数(≤±3%)、平衡扭矩值(N·m)
热稳定性分析:
  • 热分解时间:扭矩下降至50%所需时间(min)
  • 氧化诱导期:恒温条件下扭矩突变时间点(ASTMD3895)
交联反应监测:
  • 凝胶化时间:扭矩上升至峰值10%的时间点(s)
  • 固化速率:最大扭矩上升斜率(dM/dt,N·m/s)
分散性能评价:
  • 填料分散度:扭矩平稳期波动幅度(±0.5N·m)
  • 混合均匀性:达到平衡扭矩时间(≤120s)
熔融行为表征:
  • 塑化时间:固态到熔态转变时间(GB/T3682)
  • 熔融峰扭矩:聚合物完全熔融时扭矩峰值(N·m)
剪切敏感性:
  • 幂律指数(n值):剪切速率-粘度关系曲线斜率(ISO6721)
  • 临界剪切速率:非牛顿流变起始点(s-1
弹性响应测试:
  • 弹性储能模量(G'):低频振荡模式下相位角(°)
  • 法向应力差:转子轴向推力(N)
降解动力学:
  • 分子量降幅:扭矩衰减速率与特性粘度关联
  • 黄变指数:热历史后色差变化(ΔE≥2.0)
添加剂影响:
  • 润滑剂效率:平衡扭矩降幅(≥15%)
  • 增塑剂相容性:塑化时间缩短率(%)
工艺模拟:
  • 注塑成型模拟:峰值扭矩与注射压力关联(MPa)
  • 挤出模拟:口模入口压力预测(Bar)

检测范围

1.热塑性塑料:涵盖聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等,重点检测熔体流动指数与剪切速率依赖性

2.热固性树脂:环氧树脂及酚醛体系,侧重凝胶化时间及固化反应活化能测定

3.弹性体材料:丁苯橡胶(SBR)、三元乙丙橡胶(EPDM),聚焦交联动力学及门尼粘度关联性

4.工程塑料:聚碳酸酯(PC)、尼龙(PA66),关注高温热氧老化行为及分子量分布影响

5.聚合物共混物:PC/ABS、PP/EPDM体系,重点分析相态结构演变与扭矩震荡关联

6.填充复合材料:玻纤增强聚酯、碳酸钙填充PVC,检测填料分散度及界面结合强度

7.热熔胶粘剂:EVA基、聚烯烃基胶粘剂,测定开放时间与冷却结晶行为

8.生物降解塑料:PLA/PBAT共混物,监控水解催化导致的扭矩衰减特性

9.导电高分子:碳纳米管/聚合物体系,研究导电网络形成扭矩阈值

10.再生塑料:多次回用料,评估热历史导致的分子链降解程度

检测方法

国际标准:

  • ISO1133-1:2022塑料熔体质量流动速率测定
  • ASTMD3795-22转矩流变仪测试聚合物熔体流变特性
  • ISO3219:2021聚合物稀溶液粘度测定
国家标准:
  • GB/T3682.1-2018热塑性塑料熔体质量流动速率测定
  • GB/T25278-2010塑料转矩流变仪试验方法
  • GB/T19466.6-2009塑料差示扫描量热法反应动力学

方法差异说明:ISO1133采用固定负荷法,而GB/T3682允许自动裁切;ASTMD3795规定转子速度梯度测试程序,GB/T25278则强调恒速测试模式。

检测设备

1.密闭式转矩流变仪:HaakePolyLabOS型(扭矩范围0.01-200N·m,控温精度±0.1℃)

2.密炼转子模块:Banbury型转子(容积75cm³,转速0.1-150rpm)

3.单螺杆挤出模块:L/D=25模组(机筒分区控温,最高400℃)

4.锥板测量系统:直径35mm锥角1°(剪切速率0.01-1000s-1

5.双螺杆混炼模块:啮合同向螺杆(转速差±0.5rpm)

6.高压毛细管流变仪:长径比40:1口模(压力范围0.1-200MPa)

7.在线红外光谱仪:反应过程监测附件(光谱范围4000-650cm-1

8.熔体压力传感器:压阻式传感器(量程0-250Bar,响应时间5ms)

9.温度梯度控制系统:六区独立温控(控温梯度±0.3℃/cm)

10.扭矩动态分析模块:傅里叶变换频率分析(分辨率0.001N·m)

11.真空脱气装置:内置真空泵(真空度≤5mbar)

12.显微观察视窗:蓝宝石耐压窗口(工作压力100Bar)

13.扭矩校准系统:杠杆式标准砝码组(精度等级M1)

14.低温冷却模块:液氮制冷系统(最低-40℃)

15.数据采集单元:24位高精度ADC(采样率10kHz)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

塑料转矩流变仪测试
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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