毛細管流變儀技術主要分為恒速型毛細管流變儀和恒壓型毛細管流變儀兩大類,此外,從測量原理角度還可提及重力型毛細管流變儀(如烏氏粘度計)。以下是對這兩類技術的詳細介紹:
恒速型毛細管流變儀
工作原理:保持柱塞下壓速度恒定,測定毛細管兩端的壓力差。
特點:
物料流動速率可由柱塞的前進速率得到。
壓力可由柱塞上的負荷單元(如Instron流變儀)或料筒壁上的壓力傳感器(如Gottfert流變儀)測得。
測量范圍廣。
適用于研究剪切速率對粘度的影響,操作簡單,測量準確。
應用:
測定高分子熔體在毛細管中的剪切應力和剪切速率關系。
研究熔體的彈性和熔體破裂等不穩定流動現象。
預測聚合物的加工行為,為選擇復合物配方、尋求最佳成型工藝條件和控制產品質量提供依據。
為高分子加工機械和成型模具的輔助設計提供基本數據。
作為聚合物大分子結構表征和研究的輔助手段。
恒壓型毛細管流變儀
工作原理:保持柱塞前進壓力為恒定值,測定物料的擠出流量(速度)。
特點:
適用于模擬實際加工過程中的恒定壓力條件。
通過測量擠出速度來評估材料的流動性能。
應用:
在塑料工業中,常用的熔體指數測量儀就是一種恒壓型毛細管流變儀。
用于評估材料在恒定壓力下的擠出行為,如注塑成型、熱熔體擠出成型等。