CN106908351A - 双旋转流变仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及流变学测试技术领域，尤其涉及一种双旋转流变仪，包括上轴、上板、固定板，下板以及下轴，上板设置在固定板的上方，上板的下板面和固定板上板面之间的距离可调节设置，上轴和上板的上板面固定连接，上轴连接有第一旋转驱动装置，下板设置在固定板的下方，下板的上板面和固定板下板面之间的距离可调节设置，下轴和下板的下板面固定连接，下轴连接有第二旋转驱动装置。本发明的双旋转流变仪，将传统的旋转流变仪作了改进，改进后的旋转流变仪具有一个固定板和两个可旋转的平板或锥板，一次可以做两次测试，而且两次测试可作比较，便于分析材料的流变特性，优化了测试范围和结果。

Description

双旋转流变仪
技术领域
本发明涉及流变学测试技术领域，尤其涉及一种双旋转流变仪。
背景技术
毛细管流变仪可用于测定热固性材料的流动性和固化速度，可绘制热塑性材料的应力变化曲线、塑化曲线，测定软化点、熔融点、流动点的温度。测定高聚物熔体的粘度及粘流活化性，还能研究熔融纺丝的工艺条件。传统的旋转流变仪一般是由一个固定板和一个可旋转的平板或锥板构成。这种结构的旋转流变仪的缺点是：一次只能进行一个测试，测试效率不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种双旋转流变仪。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双旋转流变仪，一种双旋转流变仪，包括上轴、上板、固定板，下板以及下轴，所述上板设置在固定板的上方，上板的下板面和固定板上板面之间的距离可调节设置，上轴和上板的上板面固定连接，上轴连接有第一旋转驱动装置，所述下板设置在固定板的下方，下板的上板面和固定板下板面之间的距离可调节设置，下轴和下板的下板面固定连接，下轴连接有第二旋转驱动装置。测试时，固定板的位置是固定不动的，上板和固定板之间设置有物料，下板和固定板之间设置有物料，下轴和下轴由各自的旋转驱动装置驱动旋转，一次不仅可以作两次测试，而且两次测试可以做比较，另外还能够一次测试两种不同的物料。
为了提高稳定性，所述上轴、上板、下板以及下轴的中心线均在同一条直线上。
作为优选，所述第一旋转驱动装置和第二旋转驱动装置均采用电机。
为了进一步提高稳定性，所述上板和固定板相平行，下板和固定板相平行。
为了便于测试，所述上板采用锥形板，所述上板最靠近固定板的宽度最小，向上逐渐增大，锥角α不超过5°。锥板与固定板之间的任意地方剪切速率和剪切应力均为常数，测试更方便。而平行板之间剪切速率和剪切应力与半径有关。
为了便于测试，所述下板采用锥形板，所述下板最靠近固定板的宽度最小，向下逐渐增大，锥角α不超过5°。锥板与固定板之间的任意地方剪切速率和剪切应力均为常数，测试更方便。而平行板之间剪切速率和剪切应力与半径有关。
本发明的有益效果是，本发明的双旋转流变仪，将传统的旋转流变仪作了改进，改进后的旋转流变仪具有一个固定板和两个可旋转的平板或锥板，一次可以做两次测试，而且两次测试可作比较，便于分析材料的流变特性，优化了测试范围和结果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例一的结构示意图。
图2是本发明实施例二的结构示意图。
图中：1、上轴，2、上板，4、固定板，6、下板，7、下轴，8、第一旋转驱动装置，9、第二旋转驱动装置，10、密封罩，A、物料A，B、物料B。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，是本发明实施例一，一种双旋转流变仪，包括上轴1、上板2、固定板4，下板6以及下轴7，上板2设置在固定板4的上方，上板2的下板面和固定板4上板面之间的距离可调节设置，上轴1和上板2的上板面固定连接，上轴1连接有第一旋转驱动装置8，下板6设置在固定板4的下方，下板6的上板面和固定板4下板面之间的距离可调节设置，下轴7和下板6的下板面固定连接，下轴7连接有第二旋转驱动装置9。上板2、下板6以及下轴7的中心线均在同一条直线上。第一旋转驱动装置8和第二旋转驱动装置9均采用电机。上板2和固定板4相平行，下板6和固定板4相平行。
测试前，物料A放在上板2和固定板4之间，物料B放在下板6和固定板4之间。由上轴1带动上板2转动。同样地，下板6和下轴7装在一起，由下轴7带动下板6转动。物料B的装载和物料A有差异，即测试前物料A放在固定板4上，上板2按照一定速度下降挤压物料A，多余的物料用刮刀沿着上板2的边缘刮掉。而由于重力作用，装载物料B时要先放在下板6上面，然后下板6上升，下板6和固定板4之间挤压，当下板6和固定板4之间的距离达到要求后，多余物料B被刮出。上板2和下板6的上升或下降可以采用手推控制，也可以采用上板2或者下板6分别连接升降设备，比如气缸或者油缸分别驱动上板2或者下板6。上板1和下板6的直径可以选用10cm、15cm、20cm、25cm或40cm等的圆形平板，板的传质可以是金属如不锈钢、铜或钛合金钢等。
为了防止物料在测试过程中为了防止被空气氧化，固定板4的上方和下方都设有密封罩10，密封罩10需要提供惰性气体如氮气保护，密封罩10外设置有温度控制系统。
测试时，物料A和物料B可以相同，也可以不同。相同时，上板2和下板6的旋转模式可以不同，比如上板2作稳态测试，剪切速率由小达到大变化。测试物料A的稳态黏度。而下板6可以作动态测试，如小振幅震荡剪切(振动有由流变仪控制系统实现)，这样上板2测试的结果可以和下板6测试的结果做对比。物料A和物料B不同时，比如物料A是纯料聚丙烯，而物料B是无机填料填充聚丙烯材料，测试时上板2和下板6测试模式最好一致，比如均为动态测试，上板2和下板6测试的结果可作比较分析，分析无机填料的添加量如何影响聚丙烯材料的流变行为。
如图2所示，是本发明实施例二
与实施例一的不同之处在于：上板2采用锥形板(圆锥形板)，上板2最靠近固定板4的宽度(直径)最小，向上逐渐增大，锥角α不超过5°。上板2两侧的斜面的延长面的交线落在固定板4的上表面上。下板6采用锥形板(圆锥形板)，下板6最靠近固定板4的宽度(直径)最小，向下逐渐增大，锥角α不超过5°。下板6两侧的斜面的延长面的交线落在固定板4的下表面上。上板2/下板6与固定板4之间的任意地方剪切速率和剪切应力均为常数，测试更方便。而平行板之间剪切速率和剪切应力与半径有关。上板2和下板6的锥形的顶部做成小平面，避免与固定板的碰撞摩擦。
还可以通过改变上板2与固定板4之间的间距h1、下板6与固定板4之间的间距h2，来研究物料的壁滑移行为。如物料保持不变，间距h1＝0.5mm，间距h2＝0.75mm,运用稳态测试模式，测试物料的黏度，可以计算出物料在上板(下板)上的滑移速度。
还可以对比研究共混材料的流变行为。如上板2与固定板4之间的物料为聚丙烯纯料，下板6与固定板4间为聚丙烯/聚乙烯共混材料，用同样的板间距(上下板和固定板的间距相同)、温度和测试模式，测试流变参数如黏度、模量等，通过比较纯料与共混料之间的流变参数，能够获得共混料之间的相互作用。
还可以做对比研究：
对比研究温度对于物料流变行为的影响。如物料保持不变，上板2与固定板4之间测试温度是100℃，下板6与固定板4之间测试温度是150℃，对比研究两种两种温度下物料的流变行为。
物料保持不变，上板2与固定板4之间测试模式是稳态测试，下板6与固定板4之间用动态测试，对比研究两种测试模式测试的流变行为。
上板2与固定板4之间测试模式是小振幅震荡剪切，下板6与固定板4之间用大振幅震荡剪切，对比研究物料的线性和非线性流变行为。
上板2与固定板4之间测试模式是蠕变测试模式，下板6与固定板4之间是应力松弛模式，对比研究物料的蠕变和松弛行为。
本发明是在传统旋转流变仪的基础上作了改进，增加了下板，而传统旋转流变学参数的测试原理仍然适用于本发明。流变仪的旋转轴上设有扭矩传感器。该流变仪由电脑软件控制，实验数据和曲线可由电脑软件记录处理。这种双旋转流变仪能够同时进行两次流变测试，测试结果可以对比分析，提高了测试功能和测试效率。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种双旋转流变仪，其特征在于：包括上轴(1)、上板(2)、固定板(4)，下板(6)以及下轴(7)，所述上板(2)设置在固定板(4)的上方，上板(2)的下板面和固定板(4)上板面之间的距离可调节设置，上轴(1)和上板(2)的上板面固定连接，上轴(1)连接有第一旋转驱动装置(8)，所述下板(6)设置在固定板(4)的下方，下板(6)的上板面和固定板(4)下板面之间的距离可调节设置，下轴(7)和下板(6)的下板面固定连接，下轴(7)连接有第二旋转驱动装置(9)。
2.如权利要求1所述的双旋转流变仪，其特征在于：所述上轴(1)、上板(2)、下板(6)以及下轴(7)的中心线均在同一条直线上。
3.如权利要求1所述的双旋转流变仪，其特征在于：所述第一旋转驱动装置(8)和第二旋转驱动装置(9)均采用电机。
4.如权利要求1所述的双旋转流变仪，其特征在于：所述上板(2)和固定板(4)相平行，下板(6)和固定板(4)相平行。
5.如权利要求1所述的双旋转流变仪，其特征在于：所述上板(2)采用锥形板，所述上板(2)最靠近固定板(4)的宽度最小，向上逐渐增大，锥角α不超过5°。
6.如权利要求1所述的双旋转流变仪，其特征在于：所述下板(6)采用锥形板，所述下板(6)最靠近固定板(4)的宽度最小，向下逐渐增大，锥角α不超过5°。
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