新技术-反向压力流变仪-助推3D模拟注射成型

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新技术-反向压力流变仪-助推3D模拟注射成型

来源：北京仪尊时代科技有限公司 2023年07月25日 15:02

GOETTFERT能够为粘度函数的压力依赖性测量，提供两种与过程相关的选项:

1）反向压力测试膛

2）反向压力流变仪

反向压力测试膛是GOETTFERT毛细管流变仪的一个标准化附加功能。反向压力流变仪是一个创新的发展，它由两台毛细管流变仪组合而成。

反向压力测试膛

反向压力测试膛是一个存在已久的毛细管流变仪附件，可以在毛细管下方产生不同的压力条件。这个模块化的测试装置，可以安装在毛细管流变仪下方，一个手动的排料阀通过旋转角度在毛细管出口形成不同的压力水平。然而压力的大小取决于流动情况，而不能被设定为可控值。

因此，在确定所需反向压力下的黏度函数之前，需要进行大量的实验工作。这个测试需要第二个压力传感器P2来记录毛细管下方的压力，然后通过仪器软件进行反压系数计算。

图1 毛细管流变仪反压测试膛示意图

反压测试膛使在加工条件下测量聚合物流动特性成为可能。然而，要获得期望反压条件下的黏度测量需要大量的实验工作。反向压力流变仪作为一种创新的、更有效的测量加工过程中黏度的压力依赖性设备就应运而生。

反向压力流变仪

反向压力流变仪由两台毛细管流变仪组成，两台流变仪的测试料筒通过一个反压通道彼此相连。料筒1下方安装有毛细管，用来做黏度测量。料筒2通过压力传感器P2来控制施加的反向压力，反压流变仪的料筒1和料筒2通过一个反压通道连接，后续的测试和传统毛细管流变仪的黏度测量一样。

料筒1填充塑料粒子，当材料加热均匀后，一个恒定的压力可以通过料筒2和压力传感器2进行控制。因此，黏度测量可基于一个受控的反压来进行。使用这种反压流变仪，可以自动绘制不同反向压力下的流变曲线。在测试完成一个流动曲线后，料筒2中的物料会被推回料筒1中，随后再进行不同反向压力条件下的另外一条流动曲线测试。

图2 反压流变仪工作示意图

反向压力流变仪，全自动多循环测量

反向压力流变仪提供了测试周次的选择，可以自动完成不同压力水平下的黏度测量。料筒2 控制压力，当一条曲线测试完成后，物料会被退会料筒1，接着进行下一个测试，依次循环（视频演示见仪尊科技视频号）。图3呈现了HDPE在100, 500, 1000和1500bar反向压力下的测试曲线。不同反向压力下曲线发生了平移，测试的数据还可以进行主曲线拟合。

图3 不同反向压力下的黏度曲线

尤其在物料发生剪切诱导结晶或者需要测定物料熔点附近数据时，这个测试将有非常大的优势。

传统的反向压力腔测试中，通过毛细管的压力损失会增大。此外，通过节流阀的的阻力不能设置恒定的反向压力测量条件。因此，反向压力腔测试进行反压测量比较困难，需要大量的实验。

反压流变测试，是分析PP和PET在加工条件下发生剪切结晶情况时流动行为的先决条件！反压流变仪的优势在于反向压力和其他测量条件都可以保持恒定。该仪器为诸如PP或PET等聚合物的剪切诱导结晶分析提供了可能，这种结晶现象随着加工过程相关区域剪切速率的增加而增加。

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