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什么是流变?流变的作用是什么?

作者:河北橡胶输送带  来源:   发布时间:2014-08-01 08:49:40

流变在橡胶方面的具体应用

1、生胶的检测:其分子量大小等信息直接和粘度有关;

2、 塑炼效果的检测:其Mooney粘度是否下降到需要的程度,也就是分子量降到了一定的程度了吗?通过塑炼前后的粘度曲线变化来判断;

3、混炼效果的检测:经过密炼或开炼的混炼胶是否混合均匀,可以通过室温下的动态应变扫描进行研究,如不同应变下炭黑的关联程度直接与模量~应变依存性相关;

4、 模拟橡胶的硫化过程:

a. 升温硫化:以不同升温速率,升到硫化过程结束,比如240°C。可以检测发生硫化的温度范围,也可以检测不同升温速率对硫化过程的影响。经过这个实验,就知道等温硫化的大概温度了;

b. 等温硫化:比如丁苯橡胶在160°C左右,10分钟就可硫化完成,所以客户会做不同温度下的硫化过程,那么就需要在流变仪上做动态时间扫描模式,温度、频率和应变固定,以观察在何种温度下硫化时间短,又不会焦烧。

5. 硫化胶的性能:经过硫化后,橡胶就成为一个网络结构,是非常好的弹性体。所以要检测其Tg温度、橡塑共混的好坏、阻尼性能等,都是流变仪的强项。
流变是什么?

流变学测量是观察高分子材料内部结构的窗口,通过高分子材料,诸如塑料、橡胶、树脂中不同尺度分子链的响应,可以表征高分子材料的分子量和分子量分布,能快速、简便、有效地进行原材料、中间产品和最终产品的质量检测和质量控制。流变测量在高聚物的分子量、分子量分布、支化度与加工性能之间构架了一座桥梁,所以它提供了一种直接的联系,帮助用户进行原料检验、加工工艺设计和预测产品性能。

流变学是研究材料变形与流动的科学,在热塑性材料,热固性树脂,高级复合材料,涂料,油漆以及粘接剂等领域有着重要的作用。这些材料的流变性能可以与它们的加工性能和产品最终性能有效地联系起来,从而为表征材料结构、开发优异性能的产品提供有力的帮助。

大多数的材料兼具粘性和弹性(粘弹性)。流变仪可以根据不同的使用条件,选用不同的配置来准确地测量这些性能。

一.流变在热塑性塑料方面的应用

在研究、开发、分析部门、过程和质量控制方面,不管是产品的质量控制,还是新品的开发,流变测试已经成为不可或缺的手段。

流变测试可以帮助用户将热塑性材料的微观结构信息联系到其流动行为上。如,聚合物的分子量对其低剪切率下的粘度、分子量分布和支化度对粘度与剪切速率的关系都有很大的影响。其它测试手段,如熔融指数 (MFI)或毛细管,对在低剪切速率下的这些结构差别并不敏感。

同时,粘度在解决工艺问题时还是不够的,还必须考虑弹性的影响。材料的弹性模量可用于预测加工过程中产品表面缺陷的问题:如挤出、注射模的热变形、吹膜中气泡稳定性等等。

热塑性材料的固体性能在预测产品最终性能时非常有用。例如,温度扫描模式的动态力学测试,可以测量得到的玻璃化转变以及次级转变,用于预测材料的抗冲性能以及其它与温度有关的性能。

二.流变在热固性树脂方面的应用

流变仪可广泛应用于发生聚合反应的热固性树脂、粘合剂等方面的研究、开发以及质量控制。对固化反应的诱导期、反应温度与时间对固化度、粘度的影响、后固化的作用、紫外线UV 引发固化、填料的影响,只有流变技术可以给出快速、准确的信息供参考。

近年来,环氧树脂、聚酰亚胺作为纤维增强先进复合材料的基体越来越受到重视。由于它们具有较高的比强度,这些复合材料在航空、运输和体育器材工业占的比率逐年提高。
三.流变在涂料与油漆方面的应用

根据应用的不同,不同配方的油漆和涂料流变特性也有很大区别。涂料的剪切变稀特性可以使得涂装方便,但是,过渡的剪切变稀容易造成流挂问题。所以必须表征剪切变稀的特征曲线。为了降低流挂度,通常加入增稠剂来调整。增稠剂会增加粘度,有时还会增加弹性。所以还需要表征产品的粘弹性。粘性和弹性的特性极大地影响着涂料滚刷和喷塑的工艺性。流变技术可以直接进行这些研究,还能直接测量屈服应力和流平性。

四.流变在弹性体方面的应用

橡胶是市场上最主要的弹性体。根据工艺的不同,橡胶可以表现出热塑性和热固性材料的行为。与热塑性材料的测量类似,橡胶的流变测试也可以评估橡胶的分子量和分子量分布。橡胶中炭黑的分散性也可以采用同样的技术。另外,弹性体的硫化过程可以采用与热固性系统类似的模式进行表征。

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