CN108709828A - 能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪及流变测量方法 - Google Patents

能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪及流变测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明首先公开了能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪,该加工流变仪包括依次连接的熔融挤出机构、旋转挤出流变机头，以及传感器、传动链轮、联轴器、电机和控制监测机构，所述旋转挤出流变机头是由连接管件、分流支架、下机颈、机头件、口模、口模驱动链轮、芯棒及芯棒驱动机构构成，其次还公开了能同时测量聚合物压力/剪切流变行为的方法，该方法是先收集上述流变仪的一些参数值，然后利用推导的公式计算得到聚合物熔体在旋转挤出过程中的流变行为。本发明不仅可测量聚合物在压力流动、拖曳流动、压力/拖曳复合流动等不同力场下的流变行为，对实际加工过程进行理论指导，还可制备高性能聚合物微管。

Description

能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪及 流变测量方法
技术领域
本发明属于聚合物流变测试和加工装置技术领域，具体涉及一种能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪及流变测量方法。
背景技术
绝大多数聚合物都是需加工成型后方可使用。但是在不同的加工温度场、应力场的作用下，聚合物的取向结构、结晶结构及最终的制品结构均会发生变化，从而影响产品外观和质量。因此，实际加工的复杂条件下，聚合物的流变行为，多层次多尺度结构的形成和定构及机理研究，始终是聚合物加工技术领域需要研究的核心基础科学问题，而这一问题的解决是需要设计先进的科学仪器来配合进行的。为研究聚合物的流变行为，目前已研制公开了多种流变仪，其中最常用的是挤出式流变仪和旋转式流变仪：
(1)高压毛细管流变仪：高压毛细管流变仪是将聚合物在恒速或恒压下挤出口模，从而研究聚合物在圆管中的压力流动行为，并测量高剪切速率下聚合物的剪切粘度(CouchM.A.,Binding D.M.,Polymer,2000,41(16):6323-6334.)的流变测量设备。毛细管流变仪是目前发展得最为成熟的研究聚合物流变行为的挤出式流变仪，然而遗憾的是其测量原理是基于熔体一维压力流动，不能反映实际加工的复杂条件下聚合物的流变行为，因而对聚合物加工的指导仅限于单一的挤出行为。
(2)平板流变仪：平板流变仪是依靠平行板旋转运动产生简单剪切，使聚合物熔体在两块平行板间产生拖曳流动，熔体作用在固定板上的扭矩可以通过传感器测出，再通过平板的半径、转速等参数计算出熔体的流变曲线。平板流变仪虽也是流变测量中最常使用的旋转流变测量仪器之一，加之平板的转速可控制得很慢，因此常用于测定低剪切速率下聚合物的切变速率和法向应力差(Sui C.P.,McKenna G.B.,Rheologica Acta,2007,46(6),877-888.)，但是由于其测量原理是基于θ方位拖曳流动，对聚合物加工的指导也仅限于单一的剪切行为，加之平板在带动熔体转动时,因熔体处于开放状态,故当转子转速增加到很高时，熔体边缘会发生破裂，对测量结果影响很大。
鉴于一种较为实用的聚合物加工流变测量装置不仅需要测得聚合物熔体在特定条件下的流变参数，且其测得的参数值还需尽可能准确反映聚合物在真实加工过程中的流变特性，从而才可能对聚合物的实际加工过程进行理论指导。而聚合物在成型加工过程中，当其受到轴向压力流动力场和环向拖曳剪切力场的三维复合力场作用时，很显然上述基于单一模型建立的流变仪如高压毛细管流变仪和平板流变仪对聚合物的实际加工指导是极为有限的。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪，即该加工流变仪能同时测量聚合物在复杂压力/剪切复合力场和温度场下流变参数，为聚合物尤其是聚合物管材的制备工艺提供理论指导，还能够在利用压力/剪切复合力场和温度场下制备高性能聚合物微管。
本发明的另一目的是提供一种能同时测量聚合物压力/剪切流变行为的方法。
为达到提供一种能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪的目的，本发明首先采用了以下技术方案。
一种能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪,该加工流变仪包括依次连接的熔融挤出机构、旋转挤出流变机头，以及传感器、传动链轮、联轴器、电机和控制监测机构，其特征在于所述旋转挤出流变机头是由连接管件、分流支架、下机颈、机头件、口模、口模驱动链轮、芯棒及芯棒驱动机构构成，连接管件、分流支架和机头件通过连接件依次连为一体,下机颈位于分流支架和机头件之间的空腔内,口模活动固连于机头件后端的空腔内，并与机头体端面外的口模驱动链轮相连，芯棒位于下机颈、机头体和口模内通道里，其一端与位于分流支架内的芯棒驱动机构相连，传感器分为压力传感器和扭矩传感器，压力传感器安放在机头体一侧的阶梯通孔内，扭矩传感器安装在传动链轮和电机之间的联轴器上,二者均与控制测量机构相连。
其中所述连接管件的截面形状呈倒“凸”形，左右两端面均为法兰盘，且与熔融挤出机构相连的左盘面中部开有熔体进料通孔，进料通孔后半段呈喇叭口开放腔，以与分流支架一端的倒锥形凸起匹配。
其中所述分流支架架体前段为一倒锥形凸起，中段架体上有一沿倒锥形凸起的底边向外延伸形成的与连接管件和机头件匹配连接的法兰盘，两法兰盘盘面之间的架体一侧向下延伸形成一柱体，后段架体外径小于中段架体外径并与下机颈前端的阶梯通孔内径匹配；倒锥形凸起外表面开有弧形“凹”槽熔体物料流道，每两弧形“凹”槽熔体物料流道之间有一凸起的筋；在分流支架架体的中、后段水平开有一阶梯盲孔，分流支架的中段架体下方的柱体内开有阶梯通孔，该阶梯通孔与阶梯盲孔的盲端垂直相通，另一端端头由一带孔的盖板密封；在位于上侧凸起的筋的中段架体上还开有一通气孔，该通气孔也与阶梯盲孔的盲端相通。
其中所述下机颈外形如一筒状锥体，其内开有阶梯通孔。
其中所述机头体为一柱体，其与分流支架相连的一端端头为法兰盘，柱体前、中段内沿轴向开有呈筒状漏斗形的开放空腔，在漏斗空腔咀部起始端一侧的柱体上垂直开有一阶梯通孔；阶梯通孔后段的柱体中沿轴向开有柱状开放空腔，该空腔底部有一凸起的锥体，锥体内的轴向通孔为漏斗形空腔咀部的延长段。
其中所述口模为一外形呈倒“T”形柱体，其内沿轴向开有“T”形阶梯通孔，并由锥度轴承和螺母活动固定于机头体的柱状开放空腔内。
其中所述口模驱动链轮通过链条与传动链轮、联轴器和电机相连。
其中所述芯棒为一光面棒，分支撑活动固定段和工作段，支撑活动固定段由位于分流支架和下机颈形成的阶梯空腔内的轴承活动支撑固定，使工作段悬臂位于机头体漏斗咀和口模的阶梯通孔内，工作段由锥形段和平直段构成，锥形段与平直段的长度比至少为11：1，且固定段和工作段相接处开有一环形凹槽；沿芯棒还开有一轴向通气孔。
其中所述芯棒驱动机构由芯棒驱动杆、弧齿轮和轴承组成，芯棒驱动杆依次穿过分流支架中段架体下方柱体的阶梯通孔和通孔外盖板，由位于该阶梯通孔内的轴承活动支撑固定，使上端头位于分流支架中段的空腔内，而下端头位于下方柱体外，以与芯棒驱动链轮相连；弧齿轮为两个，一个安装在位于分流支架中段空腔内的芯棒安装固定段的端头上，另一个与其啮合安装在位于分流支架中段空腔内的芯棒驱动杆一端的上端头。
其中所述芯棒驱动链轮通过链条与传动链轮、联轴器和电机相连。
进一步地，所述熔体进料通孔与芯棒在同一中心线上。
进一步地，所述弧形“凹”槽熔体物料流道为三个，且进料端宽度大于出料端宽度。
由于本发明流变仪在同时测量聚合物压力/剪切流变行为，还可以通过在旋转挤出流变机头后设置冷却箱、牵引机和盘管机等设备，使挤出物成型为聚合物微管，这样可一举两得。
本发明为了达到另一目的而提供了一种能同时测量聚合物压力/剪切流变行为的方法，该方法的测量步骤如下：
1)收集上述能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪设置的压力传感器和扭矩力传感器传输给控制测量机构的压力值⊿P、芯棒扭矩力值M2、口模扭矩力值M1；
2)通过下列公式计算得到轴向应变速率γrz：
通过下列公式计算得到轴向应变力σrz：
通过下列公式计算得到环向应变速率γrθ：
通过下列公式计算得到环向应变力σrθ：
其中，
Ro：成型流道外半径；
Ri：成型流道内半径，
r：成型流道内任意位置的半径值(介于Ri与Ro之间)；
L：成型流道长度；
Q：挤出流量，通过测量一定时间挤出物料的质量测定；
Ω1：口模转速；
Ω2：芯棒转速；
3)假设幂率指数为1，得到合应变力σ、剪切速率γ以及剪切粘度η
最后所得合应变力σ和合剪切速率γ即为在复杂压力/剪切复合立场下流变参数，能够为聚合物在复杂压力/剪切复合力场下的流变行为和结构形成与演变提供研究基础和实际加工指导。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.由于本发明提供的流变仪可对聚合物熔体施加压力和/或拖曳力，使聚合物既能产生压力/拖曳的三维复合流动，也可调整使其产生单一的压力或拖曳的流动，因而可测得聚合物在压力流动、拖曳流动、压力/拖曳复合流动等不同力场下的不同流变行为，不仅可实现聚合物加工流变测量学在复杂加工条件下流变测量的突破，对聚合物复杂加工具有直接有效的理论指导意义，也可为聚合物单一流变行为研究提供支撑。
2.由于本发明提供的流变仪所设计的成型流道为封闭体系，因而即便是在芯棒和口模同向转动所形成的较高转速下，也不会发生现有平板流变仪在高旋转速度下聚合物熔体发生边缘破裂，影响测试结果的问题。
3.由于本发明提供的流变仪在芯棒的缓冲接料段设计有环形凹槽或螺纹等结构，因而可提高对熔体物料的剪切力，增大剪切速率的测试范围。
4.由于本发明提供的流变仪针对现有旋转挤出加工装置的直角式进料方式，易使聚合物管壁出现厚薄不均的问题，将进料体系设计成为直通式形式，使经熔融挤出机挤出的物料能够直接沿物流流道进入旋转挤出流变机头，因而使最终成品的管壁均匀度得到提升。
5.由于本发明在新设计的流变仪能够在线测量聚合物熔体在旋转挤出过程中的压力和扭矩等关键参数的基础上，还提供了自行推导的公式，因而可直接获得聚合物熔体在旋转挤出过程中的流变行为，实现了从加工设备到加工设备兼科学仪器的重大突破。
6.由于本发明在实现对聚合物加工流变测量的同时，还可制备高性能聚合物微导管，因而增加了流变仪的实用性。
附图说明
图1为本发明提供的能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪的结构连接关系示意图。
图2为本发明提供的能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪中的旋转挤出流变机头的剖视结构示意图。
图3为本发明提供的能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪旋转挤出流变机头中分流支架的剖视结构示意图。
图4为图3的左视结构示意图。
图5为本发明提供的能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪旋转挤出流变机头中芯棒的剖视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出实施例并对本发明作进一步说明。值得指出的是，给出的实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整仍应属于本发明保护范围。
实施例1
本实施例为能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪的实施例。
本实施例给出的具有流变测量功能的聚合物旋转挤出加工流变仪包括依次连接的熔融挤出机构、旋转挤出流变机头，以及传感器、传动链轮、联轴器、电机、控制监测机构、冷却箱、牵引机和盘管机等设备，如图1所示。其中旋转挤出流变机头是由连接管件1、分流支架3、下机颈12、机头件15、口模17、口模驱动链轮20、芯棒21及芯棒驱动机构构成，连接管件1、分流支架3和机头件15通过其上均布的连接件如螺栓11与螺纹配合依次连为一体。下机颈12位于分流支架3和机头件15之间的空腔内,口模17活动固连于机头体15后端的空腔内，并与机头体15端面外的口模驱动链轮20相连，芯棒21位于下机颈12、机头体15和口模17内通道里，其一端与位于分流支架3内的芯棒驱动机构相连，传感器分为压力传感器和扭矩传感器，压力传感器安放在机头体15一侧的阶梯通孔16内，扭矩传感器安装在传动链轮和电机之间的联轴器上,二者均与控制监测机构相连，冷却箱、牵引机和盘管机等设备依次连接位于口模17外。
所述连接管件1的截面形状呈倒“凸”形，左右两端面均为法兰盘，且与熔融挤出机构相连的左盘面中部开有熔体进料通孔2，该熔体进料通孔2与芯棒21位于同一中心线上，进料通孔2后半段呈喇叭口开放腔，以与分流支架3一端的锥形凸起匹配，如图2所示。
所述分流支架3架体前段为一倒锥形凸起，中段架体上有一沿倒锥形凸起的底边向外延伸形成的与连接管件和机头件匹配连接的法兰盘，两法兰盘盘面之间的架体一侧向下延伸形成一柱体4，后段架体外径小于中段架体外径并与下机颈12前端的阶梯通孔内径匹配。倒锥形凸起外表面开有弧形“凹”槽熔体物料流道5，本实施例弧形“凹”槽熔体物料流道为三个，该熔体物料流道5一直延至中段架体末端，且进料端宽度大于出料端宽度。每两弧形“凹”槽熔体物料流道5之间均由一凸起的筋6来进行分隔。在分流支架3架体的中、后段水平开有一阶梯盲孔7，盲端一侧的腔室作为芯棒驱动机构中啮合的弧齿轮25所在的传动室。中段架体下方延伸形成的柱体4内开有阶梯通孔8，该阶梯通孔8与阶梯盲孔7的盲端垂直相通，另一端端头由一带孔的盖板9密封。另外在位于上侧凸起的筋的中段架体上还开有一通气孔10，该通气孔10也与阶梯盲孔7的盲端相通，以使通入的带压力的气体能够进入芯棒21中所开的轴向通气孔23到达出口模17端的微管内，一方面可对刚挤出的管材发挥冷却作用，另一方面可防止刚挤出的管材发生熔体坍塌。如图2-4所示。
所述下机颈12外形如一筒状锥体，其内开有阶梯通孔，分流支架3的后段架体与该阶梯通孔匹配相接后，其内安放有一对轴承13和分隔垫圈14，见图2。
所述机头体15为一柱体，其与分流支架3相连的一端端头为法兰盘，柱体前、中段内沿轴向开有呈筒状漏斗形的开放空腔，下机颈12匹配安放于该空腔内，且下机颈12与该空腔内壁之间留有缝隙，以作为相接于分流支架3架体后的熔体物料流道。在漏斗空腔咀部起始端一侧的柱体上垂直开有一阶梯通孔16，其内安置压力传感器；阶梯通孔16后段的柱体中沿轴向开有柱状开放空腔，该空腔底部有一凸起的锥体，锥体内的轴向通孔为漏斗形空腔咀部的延长段。漏斗形空腔咀部及其延长段的内壁与穿过其中的芯棒21工作段的锥形前半段匹配，且之间留有缝隙，以作为相接于下机颈12后的熔体物料流道。见图2。
所述口模17为一外形呈倒“T”形柱体，其内沿轴向开有“T”形阶梯通孔，并由锥度轴承18和螺母19活动固定于机头体15的柱状开放空腔内，且口模17与芯棒21工作段的锥形后半段和平直段匹配，且之间留有缝隙，以作为相接于机头体15后的熔体物料流道。见图2。
所述口模驱动链轮20通过链条与传动链轮、联轴器和电机相连。
所述芯棒21为一光面棒，分支撑活动固定段和工作段，支撑活动固定段由位于分流支架3和下机颈12形成的阶梯空腔内的轴承13活动支撑固定，使工作段悬臂位于机头体15漏斗咀和口模17的阶梯通孔内，工作段由锥形段和平直段构成，锥形段与平直段的长度比至少为11：1，且本实施例支撑活动固定段和工作段相接处开有一环形凹槽22。另外，沿芯棒21还开有一轴向通气孔23。见图2和图5。
所述芯棒驱动机构由芯棒驱动杆24、弧齿轮25和轴承26组成，芯棒驱动杆24依次穿过分流支架3中段架体下方柱体4的阶梯通孔8和通孔外盖板9，由位于该阶梯通孔内的轴承26活动支撑固定，使上端头位于分流支架3中段的盲端空腔内，而下端头位于下方柱体4外，以与芯棒驱动链轮27相连；弧齿轮25为两个，一个安装在位于分流支架3中段空腔内的芯棒21支撑活动固定段的端头上，另一个与其啮合安装在位于分流支架3中段空腔内的芯棒驱动杆24一端的上端头。见图2。
所述芯棒驱动链轮27通过链条与传动链轮、联轴器和电机相连。见图2。
实施例2
本实施例为能同时测量聚合物压力/剪切流变行为的方法的实施例。
本实施例采用的聚合物为无规共聚聚丙烯(PPR)，牌号RP200，生产厂家为韩国三星化工，挤出加工流变仪的相关参数：Ro＝0.003m,Ri＝0.002m,r＝Ro＝0.003m,L＝0.074m；所设定和测试得到的条件为：温度230℃；压力值ΔP＝1.05MPa；口模转速Ω1＝10rpm＝1.04rad/s；芯棒转速Ω2＝0；Q＝1.66*10-8m3/s时，通过以下公式计算得到：
轴向剪切应力：
轴向剪切速率：
环向剪切应力：
环向剪切速率:
合剪切应力：
合剪切速率：
熔体粘度：
在仅压力流动条件下制备的PPR微管外径约3mm，壁厚约0.5mm，环向扭转强度为16MPa，扭转模量为383.5MPa。
实施例3
本实施例为能同时测量聚合物压力/剪切流变行为的方法的实施例。
本实施例采用的聚合物为无规共聚聚丙烯(PPR)，牌号RP200，生产厂家为韩国三星化工，挤出加工流变仪的相关参数：Ro＝0.003m,Ri＝0.002m,r＝Ro＝0.003m,L＝0.074m；所设定和测试得到的条件为：温度230℃；压力值ΔP＝3.78MPa；口模与芯棒同向旋转，芯棒转速Ω1＝40rpm＝4.18rad/s，芯棒扭矩为M1＝0.14N·M；口模转速Ω2＝40rpm＝4.18rad/s，口模扭矩M2＝0.12N·M；Q＝2.18*10-8m3/s时，通过以下公式计算得到：
轴向剪切应力：
轴向剪切速率：
环向剪切应力：
环向剪切速率：
合剪切应力：
合剪切速率：
熔体粘度：
在压力/剪切复合流动条件下制备的PPR微管外径约3mm，壁厚约0.5mm，环向扭转强度为18.5MPa，扭转模量为457.8MPa。

Claims (10)

1.一种能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪,该加工流变仪包括依次连接的熔融挤出机构、旋转挤出流变机头，以及传感器、传动链轮、联轴器、电机和控制监测机构，其特征在于所述旋转挤出流变机头是由连接管件(1)、分流支架(3)、下机颈(12)、机头件(15)、口模(17)、口模驱动链轮(20)、芯棒(21)及芯棒驱动机构构成，连接管件(1)、分流支架(3)和机头件(15)通过连接件依次连为一体,下机颈(12)位于分流支架(3)和机头件(15)之间的空腔内,口模(17)活动固连于机头件(15)后端的空腔内，并与机头体(15)端面外的口模驱动链轮(20)相连，芯棒(21)位于下机颈(12)、机头体(15)和口模(17)内通道里，其一端与位于分流支架(3)内的芯棒驱动机构相连，传感器分为压力传感器和扭矩传感器，压力传感器安放在机头体(15)一侧的阶梯通孔(16)内，扭矩传感器安装在传动链轮和电机之间的联轴器上,二者均与控制监测机构相连。
2.根据权利要求1所述的能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪,其特征在于所述连接管件(1)的截面形状呈倒“凸”形，左右两端面均为法兰盘，且与熔融挤出机构相连的左盘面中部开有熔体进料通孔(2)，进料通孔(2)后半段呈喇叭口开放腔，以与分流支架(3)一端的倒锥形凸起匹配。
3.根据权利要求1所述的能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪,其特征在于所述分流支架(3)架体前段为一倒锥形凸起，中段架体上有一沿倒锥形凸起的底边向外延伸形成的与连接管件和机头件匹配连接的法兰盘，两法兰盘盘面之间的架体一侧向下延伸形成一柱体(4)，后段架体外径小于中段架体外径并与下机颈(12)前端的阶梯通孔内径匹配；倒锥形凸起外表面开有弧形“凹”槽熔体物料流道(5)，每两弧形“凹”槽熔体物料流道(5)之间有一凸起的筋(6)；在分流支架(3)架体的中、后段水平开有一阶梯盲孔(7)，分流支架(3)的中段架体下方的柱体(4)内开有阶梯通孔(8)，该阶梯通孔(8)与阶梯盲孔(7)的盲端垂直相通，另一端端头由一带孔的盖板(9)密封；在位于上侧凸起的筋(6)的中段架体上还开有一通气孔(10)，该通气孔(10)也与阶梯盲孔(7)的盲端相通。
4.根据权利要求1所述的能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪,其特征在于所述下机颈(12)外形如一筒状锥体，其内开有阶梯通孔。
5.根据权利要求1所述的能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪,其特征在于所述机头体(15)为一柱体，其与分流支架(3)相连的一端端头为法兰盘，柱体前、中段内沿轴向开有呈筒状漏斗形的开放空腔，在漏斗空腔咀部起始端一侧的柱体上垂直开有一阶梯通孔(16)；阶梯通孔(16)后段的柱体中沿轴向开有柱状开放空腔，该空腔底部有一凸起的锥体，锥体内的轴向通孔为漏斗形空腔咀部的延长段。
6.根据权利要求1所述的能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪,其特征在于所述口模(17)为一外形呈倒“T”形柱体，其内沿轴向开有“T”形阶梯通孔，并由锥度轴承(18)和螺母(19)活动固定于机头体的柱状开放空腔内。
7.根据权利要求1所述的能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪,其特征在于所述芯棒(21)为一光面棒，分支撑活动固定段和工作段，支撑活动固定段由位于分流支架(3)和下机颈(12)形成的阶梯空腔内的轴承(13)活动支撑固定，使工作段悬臂位于机头体(15)漏斗咀和口模(17)的阶梯通孔(16)内，工作段由锥形段和平直段构成，锥形段与平直段的长度比至少为11：1，且支撑活动固定段和工作段相接处开有一环形凹槽(22)；沿芯棒(21)还开有一轴向通气孔(23)。
8.根据权利要求1所述的能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪,其特征在于所述芯棒驱动机构由芯棒驱动杆(24)、弧齿轮(25)和轴承(26)组成，芯棒驱动杆(24)依次穿过分流支架(3)中段架体下方柱体(4)的阶梯通孔和通孔外盖板(9)，由位于该阶梯通孔内的轴承(26)活动支撑固定，使上端头位于分流支架(3)中段的空腔内，而下端头位于下方柱体(4)外，以与芯棒驱动链轮(27)相连；弧齿轮(25)为两个，一个安装在位于分流支架(3)中段空腔内的芯棒(21)支撑活动固定段的端头上，另一个与其啮合安装在位于分流支架(3)中段空腔内的芯棒驱动杆(24)一端的上端头。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪,其特征在于所述熔体进料通孔(2)与芯棒(21)在同一中心线上；所述弧形“凹”槽熔体物料流道(5)为三个，且进料端宽度大于出料端宽度；且该流变仪还在旋转挤出流变机头后设置冷却箱、牵引机和盘管机，使挤出物成型为聚合物微管。
10.一种能同时测量聚合物压力/剪切流变行为的方法，其特征在于该方法的测量步骤如下：
1)收集上述能同时测量聚合物压力/剪切流变的旋转挤出加工流变仪设置的压力传感器和扭矩力传感器传输给控制测量机构的压力值⊿P、芯棒扭矩力值M2、口模扭矩力值M1；
2)通过下列公式计算得到轴向应变速率γrz：
通过下列公式计算得到轴向应变力σrz：
通过下列公式计算得到环向应变速率γrθ：
通过下列公式计算得到环向应变力σrθ：
其中，
Ro：成型流道外半径；
Ri：成型流道内半径，
r：成型流道内任意位置的半径值(介于Ri与Ro之间)；
L：成型流道长度；
Q：挤出流量，通过测量一定时间挤出物料的质量测定；
Ω1：口模转速；
Ω2：芯棒转速；
3)假设幂率指数为1，得到合应变力σ、剪切速率γ以及剪切粘度η
最后所得合应变力σ和合剪切速率γ即为在复杂压力/剪切复合立场下流变参数，能够为聚合物在复杂压力/剪切复合力场下的流变行为和结构形成与演变提供研究基础和实际加工指导。
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