轉(zhuǎn)矩流變儀及其在塑料加工中的應(yīng)用

轉(zhuǎn)矩流變儀及其在塑料加工中的應(yīng)用趙洪王暄李迎崔思海陳亭哈爾濱理工大學(xué)1.轉(zhuǎn)矩流變儀的組成與特點(diǎn)轉(zhuǎn)矩流變儀是在Brabender塑化儀的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種綜合性聚合物材料流變性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)設(shè)備。其突出特點(diǎn)是可以在接近于真實(shí)加工條件下，對(duì)材料的流變行為進(jìn)行研究。目前已經(jīng)在塑料加工性能研究、配方設(shè)計(jì)，材料真實(shí)流變參數(shù)測(cè)量等方面獲得了重要應(yīng)用。隨著轉(zhuǎn)矩流變儀應(yīng)用的日益廣泛，其組成和性能也在不斷發(fā)展，呈現(xiàn)多功能、高性能、高精度、自動(dòng)化等趨勢(shì)。轉(zhuǎn)矩流變儀主要由測(cè)控主機(jī)和功能單元兩大部分組成。測(cè)控主機(jī)提供了轉(zhuǎn)矩流變儀的基本工作環(huán)境，完成各種數(shù)據(jù)采集與記錄，以及為各功能單元提供動(dòng)力和控制。功能單元是實(shí)現(xiàn)各種測(cè)量的功能部分，目前已廣泛應(yīng)用的有，雙轉(zhuǎn)子混煉器、單螺桿擠出機(jī)、平行雙螺桿擠出機(jī)、錐型雙螺桿擠出機(jī)、雜質(zhì)測(cè)量?jī)x、口模膨脹測(cè)量?jī)x、各種擠出加工模具等。各功能單元以積木形式與測(cè)控主機(jī)相連，并在相應(yīng)軟件的支持下，實(shí)現(xiàn)具體的實(shí)驗(yàn)、測(cè)量和分析功能。下面詳細(xì)描述各部分的結(jié)構(gòu)和性能。測(cè)控主機(jī)組成與性能測(cè)控主機(jī)主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)測(cè)控系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)及轉(zhuǎn)矩測(cè)量系統(tǒng)構(gòu)成。其組成框圖如圖所示：圖測(cè)控主機(jī)原理圖其中計(jì)算機(jī)通過(guò)運(yùn)行相應(yīng)軟件，完成各種操作和數(shù)據(jù)處理。在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的軟件有兩類(lèi)，一類(lèi)是測(cè)控軟件，它提供了一個(gè)人機(jī)交互的接口，操作者可以在其提供的虛擬儀器界面上完成絕大多數(shù)的儀器操作，另外該軟件還完成測(cè)量數(shù)據(jù)的顯示和保存任務(wù)。另一類(lèi)是數(shù)據(jù)處理軟件，它與各功能單元配合完成各種測(cè)量和分析。測(cè)控主機(jī)和測(cè)控軟件界面如圖和所示。圖測(cè)控主機(jī)圖測(cè)控軟件界面數(shù)據(jù)測(cè)控系統(tǒng)是以單片微型計(jì)算機(jī)為核心的電子系統(tǒng)，完成溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等數(shù)據(jù)的采集以及實(shí)現(xiàn)電氣、溫度及轉(zhuǎn)速控制。動(dòng)力系統(tǒng)為功能單元提供工作動(dòng)力，由電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)組成。轉(zhuǎn)矩測(cè)量系統(tǒng)可以測(cè)量動(dòng)力系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩，并以此數(shù)據(jù)描述物料與各功能單元作用時(shí)的粘度變化，并進(jìn)一步表征熔體的流變性。測(cè)控主機(jī)為各功能單元提供了電氣及機(jī)械接口，與各功能單元連接后，能夠完成各種實(shí)驗(yàn)功能。測(cè)控主機(jī)的基本性能如下：動(dòng)力輸出功率：3kW轉(zhuǎn)矩測(cè)量精度：%?轉(zhuǎn)速輸出范圍：2~150rpm(10~800rpm)壓力測(cè)量精度：%?轉(zhuǎn)矩測(cè)量范圍：0~200N-m轉(zhuǎn)速控制精度：%?壓力測(cè)量范圍：~100MPa溫度控制精度：±1C溫度控制回路：4路（可擴(kuò)展）電加熱輸出功率：路動(dòng)力及轉(zhuǎn)矩測(cè)量由于轉(zhuǎn)矩流變儀可以通過(guò)動(dòng)力系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩表征塑合物熔體的流變性，因此動(dòng)力系統(tǒng)以及輸出轉(zhuǎn)矩的測(cè)量是轉(zhuǎn)矩流變儀的關(guān)鍵技術(shù)之一。動(dòng)力系統(tǒng)除了要滿(mǎn)足規(guī)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩輸出外，還需要滿(mǎn)足轉(zhuǎn)矩測(cè)量系統(tǒng)的要求。轉(zhuǎn)矩測(cè)量有兩種方式，一是利用專(zhuān)用的轉(zhuǎn)矩傳感器測(cè)量，二是利用力矩平衡法測(cè)量。第一種方式是將轉(zhuǎn)矩傳感器串聯(lián)在動(dòng)力系統(tǒng)與功能單元之間，由轉(zhuǎn)矩傳感器直接輸出轉(zhuǎn)矩信號(hào)。這種測(cè)量方式的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)要求較低，采用一般的直流或交流電機(jī)就能滿(mǎn)足要求，缺點(diǎn)是測(cè)量精度受轉(zhuǎn)

矩傳感器限制，一般不超過(guò)％F?S,另外轉(zhuǎn)矩傳感器是轉(zhuǎn)動(dòng)部件，需要維護(hù)。第二種方法原理是，當(dāng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)并輸岀一定轉(zhuǎn)矩時(shí)，系統(tǒng)定子必定受到大小相等方向相反的反作用力矩，該力矩可通過(guò)測(cè)力傳感器測(cè)量得到。這種測(cè)量方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠獲得較高的測(cè)量精度， 可達(dá)%?S,并且測(cè)量系統(tǒng)無(wú)可動(dòng)部件,免維護(hù)、可靠性高。缺點(diǎn)是需要高穩(wěn)定的伺服動(dòng)力系統(tǒng)，兩種轉(zhuǎn)矩測(cè)量方法以及相應(yīng)動(dòng)力系統(tǒng)綜合性能的比較如表所示：表動(dòng)力及轉(zhuǎn)矩測(cè)量系統(tǒng)性能對(duì)比轉(zhuǎn)矩測(cè)量轉(zhuǎn)矩傳感器動(dòng)力系統(tǒng)普通直流電機(jī)+擺線(xiàn)針輪減速機(jī)精度較高（一般不超過(guò)％?S）可靠性較高（需維護(hù)）成本適中綜合性能較高力矩平衡法直流（交流）伺服電機(jī)+行星齒輪減速機(jī)高（可達(dá)%?S）高（免維護(hù)）較高高功能單元及性能指標(biāo)功能單元主要有兩類(lèi)，一類(lèi)是混煉器，一類(lèi)是擠出機(jī)?；鞜捚饔?50ml和300ml兩種規(guī)格。50ml混煉器主要完成物料的流變性測(cè)量與表征， 300ml主要完成物料的混合與塑煉，可以作為配方研究的小型試驗(yàn)機(jī)。另外還有與擠岀機(jī)配合的各種模具，雜質(zhì)測(cè)量?jī)x，口模膨脹測(cè)量?jī)x等。各種擠岀機(jī)不但可以模擬擠出加工、造粒等加工過(guò)程，從而評(píng)價(jià)物料的加工性能以及優(yōu)化加工工藝參數(shù)，而且而可以通過(guò)圓形（或矩形）毛細(xì)管模具，測(cè)量不同剪切速率下，物料的真實(shí)粘度與剪切速率的關(guān)系，全面表征物料的流變性?；鞜捚?、擠岀機(jī)及模具分別如圖、、、所示。各功能單元的主要性能指標(biāo)如表所示。表功能單元的主要性能指標(biāo)功能單元規(guī)格工作溫度廠C允許轉(zhuǎn)矩/Nm允許轉(zhuǎn)速/rpm附件混煉器50ml室溫~300100Nm2~150無(wú)混煉器300ml室溫~300150Nm2~150無(wú)單螺桿塑料擠出機(jī)①20;25:1;1:，1:2，1:3，1:4室溫~300100Nm2~150模具、壓延機(jī)、雜質(zhì)測(cè)量?jī)x等平行雙螺桿塑料擠岀機(jī)①25室溫~300150Nm10~800模具、切粒機(jī)等錐型雙螺桿塑料擠岀機(jī)①25室溫~300150Nm2~150模具等單螺桿橡膠擠出機(jī)①30; 12:1;1:2室溫~300200Nm2~150模具等2.混煉器在塑料加工中的應(yīng)用利用混煉器可以有效地對(duì)熱塑性及熱固性材料的塑化和固化行為進(jìn)行測(cè)量和表征。下面介紹兩種典型的應(yīng)用。在硬聚氯乙烯（U-PVC干混料配方及工藝性能評(píng)定中的應(yīng)用在U-PVC干混料配方中，除PVC樹(shù)脂外，為了獲得合適的工作及加工性能，需要配合各種成分，這些成分對(duì)干混料熔體的流變性有不同的影響，從而顯著地影響物料最終的加工性能。在混煉器上測(cè)量干混料的流變曲線(xiàn)是了解配方中各組成成份對(duì)物料加工性能影響的有效方法。典型的 U-PVC流變曲線(xiàn)（力矩譜）以及物料狀態(tài)與實(shí)際加工設(shè)備之間的關(guān)系如圖所示。圖U-PVC流變曲線(xiàn)及加工設(shè)備中的物料狀態(tài)圖中第一個(gè)峰為加料峰，第二個(gè)峰為塑化峰，第三個(gè)峰為分解峰，分別表示物料的加入、塑化和分解。加料峰到塑化峰之間的時(shí)間間隔為塑化時(shí)間，塑化峰到分解峰之間的時(shí)間間隔為熱穩(wěn)定時(shí)間。在實(shí)際加工時(shí)，物料在螺桿塑化段內(nèi)的停留時(shí)間應(yīng)不小于塑化時(shí)間，保證物料的充分塑化，并且在熱分解之前完成加工。利用混煉器可以有效完成塑化曲線(xiàn)的測(cè)量， 實(shí)驗(yàn)方法如下。將混煉器加熱到預(yù)定溫度并充分穩(wěn)定（例如185C），稱(chēng)量一定量的被測(cè)物料，使其恰好能夠充滿(mǎn)混煉器腔體，啟動(dòng)混煉器，待轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在設(shè)定值后（例如35rpm），迅速加入物料并用注塞壓實(shí)，加料過(guò)程中要保證物料無(wú)泄漏?；鞜捚鞴ぷ魅舾蓵r(shí)間并記錄實(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)。最終獲得圖所示的流變曲線(xiàn)。圖U-PVC流變曲線(xiàn)圖中干混料被壓入混煉室內(nèi)， 曲線(xiàn)岀現(xiàn)了一個(gè)尖銳的裝載峰 A，A點(diǎn)的高低與轉(zhuǎn)速大小和干混料的表觀密度有關(guān)。隨料溫升高逐漸接近混煉預(yù)設(shè)溫度，樹(shù)脂軟化，空氣被排除轉(zhuǎn)矩減小到 B點(diǎn)。由于熱和剪切作用，樹(shù)脂顆粒破碎，顆粒內(nèi)的物料從表面開(kāi)始塑化，物料粘度逐漸增加，轉(zhuǎn)矩迅速升高到 C點(diǎn)，C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的峰為塑化峰。隨著塑化后物料內(nèi)部殘留空氣排除，物料中各處溫度趨于一體，熔體結(jié)構(gòu)逐漸均勻，轉(zhuǎn)矩逐漸降低達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定值的平衡轉(zhuǎn)矩 D點(diǎn)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間混煉，PVC熔體中穩(wěn)定劑逐漸喪失作用時(shí)，物料開(kāi)始分解并交聯(lián)，顏色由黃變褐，轉(zhuǎn)矩從 E點(diǎn)迅速增高。獲得U-PVC的流變曲線(xiàn)的原始實(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)后，可以用相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件在曲線(xiàn)上獲得實(shí)驗(yàn)的參數(shù)，并制作一份完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的格式有“熱融合實(shí)驗(yàn)”，“熱穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)”，“曲線(xiàn)疊加實(shí)驗(yàn)”等，“熱融合實(shí)驗(yàn)”如圖所示。圖U-PVC熱融合實(shí)驗(yàn)報(bào)告當(dāng)U-PVC配方中某成份改變時(shí)，會(huì)使流變曲線(xiàn)發(fā)生變化。一些成份（例如潤(rùn)滑劑）比例改變，即使僅使流變曲線(xiàn)發(fā)生輕微的變化，也會(huì)嚴(yán)重地影響物料在實(shí)際加工設(shè)備中的加工特性。這就要求轉(zhuǎn)矩流變儀具有良好的實(shí)驗(yàn)重復(fù)性和轉(zhuǎn)矩測(cè)量精度，以便正確分辨配方中成份改變引起的流變曲線(xiàn)的細(xì)小變化。同一物料流變曲線(xiàn)的重復(fù)性如圖所示。圖流變曲線(xiàn)的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)重復(fù)性主要取決于轉(zhuǎn)矩測(cè)量的穩(wěn)定性，以及物料實(shí)驗(yàn)環(huán)境的一致性，例如溫度的一致性和物料重量的一致性。其中物料重量的一致性往往是一個(gè)被忽略的環(huán)節(jié)，因?yàn)槊看螌?shí)驗(yàn)物料加入混煉器都有一定的泄漏。實(shí)驗(yàn)表明只要有的重量差別就足以產(chǎn)生流變曲線(xiàn)的顯著差別。物料實(shí)驗(yàn)環(huán)境的一致性要求混煉器具有良好的溫控特性和加料口的密封性。 這些是進(jìn)行有效實(shí)驗(yàn)的根本保證。圖是具有不同配方成份的1#、2#、3#、4#樣品的流變曲線(xiàn)。相應(yīng)的參數(shù)如表所示。圖不同配方樣品的流變曲線(xiàn)表參數(shù)表樣品1#最小轉(zhuǎn)矩/N?m塑化峰/S平衡轉(zhuǎn)矩/N?m塑化時(shí)間/S32熱穩(wěn)定時(shí)間/s503主要成分100份基礎(chǔ)料2#345551#樣品+份PE蠟3#405601#樣品+份PE蠟4#445821#樣品+份PE蠟通過(guò)流變曲線(xiàn)可以清楚地分辨配方中PE蠟的微小變化而引起的流變性的變化，隨著 PE蠟含量的提高，物料的塑化峰及平衡轉(zhuǎn)矩下降，而塑化時(shí)間和熱穩(wěn)定時(shí)間延長(zhǎng)。這對(duì)細(xì)致地研究和深入理解配方中組份對(duì)物料加工性能的影響具有重要意義，從而可對(duì)配方進(jìn)行更精確地設(shè)計(jì)。在表征交聯(lián)聚乙烯（XLPE交聯(lián)特性中應(yīng)用XLPE在高壓電纜絕緣中獲得了廣泛的應(yīng)用，交聯(lián)特性是描述其加工特性中的重要參數(shù)。交聯(lián)曲線(xiàn)是表征XLPE交聯(lián)特性的主要方法。利用混煉器測(cè)量XLPE交聯(lián)曲線(xiàn)的方法與U-PVC流變曲線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)方法類(lèi)似，不同的是混煉器中混有交聯(lián)劑的PE顆粒在熱與剪切作用下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，交聯(lián)曲線(xiàn)如圖所示。圖XLPE交聯(lián)曲線(xiàn)圖中A點(diǎn)為裝載峰，表示物料已加混煉器。B點(diǎn)表示物料在混煉器中已經(jīng)完全過(guò)渡到了熔融態(tài)。從 B點(diǎn)開(kāi)始到C點(diǎn)表示交聯(lián)反應(yīng)過(guò)程，C點(diǎn)轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)極大值，表示交聯(lián)反應(yīng)結(jié)束。 B點(diǎn)到C點(diǎn)的時(shí)間為交聯(lián)反應(yīng)時(shí)間，它是表征交聯(lián)特性的主要參數(shù)。與U-PVC類(lèi)似利用數(shù)據(jù)處理軟件，可以獲得XPLE交聯(lián)特性實(shí)驗(yàn)報(bào)告，如圖所示。交聯(lián)反應(yīng)的起始溫度顯著影響交聯(lián)特性，圖給出了 145'C、150'C、155C下，XPLE的交聯(lián)曲線(xiàn)，可見(jiàn)隨溫度增高，交聯(lián)時(shí)間縮短。轉(zhuǎn)矩流變儀及其在塑料加工中的應(yīng)用（ 2）圖XLPE交聯(lián)特性實(shí)驗(yàn)報(bào)圖不同溫度下XLPE的交聯(lián)特性利用交聯(lián)曲線(xiàn)不但可以表征XLPE的交聯(lián)特性，還可以表征XLPE生產(chǎn)的工藝穩(wěn)定。XLPE生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)是利用計(jì)量秤，將交聯(lián)劑按比例加入 PE樹(shù)脂。如果比例失調(diào)將嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，結(jié)果使得交聯(lián)曲線(xiàn)偏離正常范圍。檢測(cè)交聯(lián)曲線(xiàn)是生產(chǎn)控制的有效方法。3．?dāng)D出機(jī)在表征與評(píng)價(jià)塑料加工性能中的應(yīng)用擠出機(jī)在表征與評(píng)價(jià)塑料加工性能中最基本的應(yīng)用是，作為模擬實(shí)際加工設(shè)備的小型實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)材料的加工性能進(jìn)行實(shí)際評(píng)價(jià)。另一個(gè)重要應(yīng)用是利用擠出機(jī)配合毛細(xì)管模具在不同剪切速率下，測(cè)量塑料熔體的真實(shí)粘度，對(duì)材料的流動(dòng)性進(jìn)行客觀表征。利用毛細(xì)管模具測(cè)量聚合物熔體的真實(shí)粘度聚合物熔體的流動(dòng)過(guò)程可以借助流體的層流模型描述。在剪切力的作用下熔體沿 x方向流動(dòng)，流層間的速度分布如圖所示。圖熔體剪切流動(dòng)的層流模型這一過(guò)程可由下列一些參數(shù)描述。流體在剪切流動(dòng)中單位面積上的剪切力稱(chēng)為剪切應(yīng)力。塑料熔體的粘度是其流動(dòng)性的客觀反映，塑料熔體的粘度的特點(diǎn)是隨剪切速率的增大而減小，是一種非牛頓流體。盡管還有表征熔體流動(dòng)性的其他方法，比如熔體流動(dòng)指數(shù)，但它僅代表某一剪切速率下的熔體流動(dòng)性，不能對(duì)熔體流動(dòng)性進(jìn)行全面表征。因此，塑料熔體的真實(shí)粘度與剪切速率的關(guān)系曲線(xiàn)是全面表征其流動(dòng)性的有效方法。測(cè)量熔體粘度的基本方法是，設(shè)法使被測(cè)熔體流過(guò)一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的毛細(xì)管。例如圓形的毛細(xì)管，通過(guò)測(cè)量熔體流過(guò)毛細(xì)管時(shí)在兩端產(chǎn)生的壓力降，可計(jì)算出剪切應(yīng)力。通過(guò)測(cè)量熔體單位時(shí)間內(nèi)的流出量，可計(jì)算剪切速率。這樣就可最終獲得熔體粘度。使熔體從毛細(xì)管中流出的方式有兩種，一種是利用活塞推進(jìn)，高壓毛細(xì)管式流變儀就是基于這種原理工作。高壓毛細(xì)管式流變儀可獲得較高的剪切速率（可達(dá)10000s-1以上），適合于注塑料測(cè)量。另一種是利用螺桿擠出機(jī)推進(jìn)，可獲得中低剪切速率（幾千 s-1之內(nèi)），在這一范圍內(nèi)擠出式毛細(xì)管測(cè)量可代替高壓毛細(xì)管流變儀，并且物料可在擠出機(jī)中充分剪切塑化，更適合于擠出加工料測(cè)量。擠出式毛細(xì)管模具如圖所示。為獲得塑料熔體的真實(shí)粘度，必須經(jīng)過(guò)入口壓力校正計(jì)算，即Bagley校正。主要修正壓力傳感器測(cè)量的入口壓力與毛細(xì)管真實(shí)的入口壓力之間的差別。這一差別的來(lái)源如圖所示。由于技術(shù)原因，測(cè)量毛細(xì)管入口壓力的傳感器不是恰好安裝在毛細(xì)管的入口處，而只能安裝在距離毛細(xì)管入口一定距離的過(guò)渡區(qū)內(nèi)，這使得毛細(xì)管入口處的真實(shí)壓力小于傳感器的測(cè)量值。其原因在于三個(gè)方面：第一，熔體從過(guò)渡區(qū)進(jìn)入口模時(shí)，由于熔體粘滯流動(dòng)的流線(xiàn)在入口處收斂引起能量損失，從而造成壓力下降。第二，在入口處聚合物熔體產(chǎn)生彈性形變，部分流動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化成彈性能，造成壓力下降。第三，在入口處由于熔體剪切速率的劇烈增加，為達(dá)到流速的穩(wěn)定分布造成的壓力下降。對(duì)于在長(zhǎng)度為L(zhǎng)、直徑為D的圓形毛細(xì)管中穩(wěn)定流動(dòng)的流體管壁處的剪切應(yīng)力可表示為：可以看出，在相同的剪切應(yīng)力TR（即相同的剪切速率）下，壓力傳感器的輸出 Aps與模芯的長(zhǎng)徑比L/D成線(xiàn)性關(guān)系。如果使用一組不同長(zhǎng)徑比的模芯（例如： 20:1、30:1、40:1），在相同擠出量下，將壓力傳感器輸出與模芯長(zhǎng)徑比作圖（即Bagley圖），如下圖所示。該圖在縱軸上的截矩即為壓力校正值A(chǔ)pm。圖Bagley圖圖粘度測(cè)量過(guò)程圖測(cè)量熔體粘度與剪切速率關(guān)系曲線(xiàn)的實(shí)際過(guò)程如圖所示。測(cè)量工作首先記錄在三個(gè)不同長(zhǎng)徑比模芯下，熔體流過(guò)毛細(xì)管模具的壓力降和擠出量，然后將原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)粘度測(cè)量軟件處理，就可以立即獲得所需的結(jié)果，某牌號(hào)低密度聚乙烯（LDPE的測(cè)量結(jié)果如下圖所示。圖LDPE粘度曲線(xiàn)粘度測(cè)量原理雖然簡(jiǎn)單，但涉及的計(jì)算量巨大，只有在計(jì)算機(jī)和測(cè)量軟件的支持下才能快速有效完成。從而使得利用真實(shí)粘度與剪切速率的關(guān)系曲線(xiàn)表征熔體流動(dòng)性能具有實(shí)際的工程應(yīng)用價(jià)值。真實(shí)粘度與剪切速率關(guān)系雖然可以全面客觀地反映熔體的流動(dòng)性，但其測(cè)量需要不同模芯的三組數(shù)據(jù)。如果僅用于比較不同材料的加工性能，可以適當(dāng)簡(jiǎn)化，僅用由某個(gè)長(zhǎng)徑比的模芯（例如 30:1）。測(cè)量表觀粘度與剪切速率的關(guān)系曲線(xiàn)代表材料的流動(dòng)性，如果幾種物料的表觀粘度及剪切速率范圍接近，那么它們應(yīng)具有相近的加工特性。利用擠出機(jī)模擬實(shí)際的加工過(guò)程利用不同類(lèi)型的擠出機(jī)配合相應(yīng)的模具對(duì)實(shí)際加工過(guò)程進(jìn)行模擬，從而評(píng)價(jià)材料的加工性能，并獲得實(shí)際的加工工藝參數(shù)及材料的加工范圍是各種小型擠出機(jī)的基本應(yīng)用。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)處理軟件可完成擠出加工實(shí)現(xiàn)報(bào)告，如圖所示。4．轉(zhuǎn)矩流變儀在塑料加工中的其它應(yīng)用轉(zhuǎn)矩流變儀除以上的典型應(yīng)用外，還有一些其它應(yīng)用，例如材料改性研究和雜質(zhì)測(cè)量。材料改性研究塑料改性的重要方法是共混改性，為了達(dá)到改性目的，往往需要實(shí)驗(yàn)幾十個(gè)甚至到上百個(gè)配方， 300ml混煉器適合于這種工作。共混料在混煉器中充分混煉后，然后粉碎，經(jīng)單螺桿擠出機(jī)與平模模具擠出，再經(jīng)壓延機(jī)壓光后即可制成啞鈴形樣片完成機(jī)械性能測(cè)試，也可以進(jìn)行流變性測(cè)試。選出幾個(gè)較好的配方后，可以進(jìn)一步在平行雙螺桿擠出機(jī)上共混并造粒，進(jìn)行進(jìn)一步的研究和篩選，最終完成改性研究。