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孙文彬: 哈克流变仪介绍及其在材料加工表征中的应用
每个流变数据点都对应 一次红外光谱扫描
Absorption Units G', G''/ Pa
Rheonaut实验结果
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0 Time
0
Time/ min 75
8
1.00E+06 1.00E+05 1.00E+04 1.00E+03
Isocyanate Intensity @ 2265 cm1 Urethane Intensity @ 1740 cm-1
绝对测量 流变测量
单螺杆挤出机
双螺杆挤出机 圆棒毛细管测试 狭缝毛细管测试
11
哈克转矩流变仪产品线
HAAKE
HAAKE
MiniLabII
PolyLab OS
微型混合挤出机 转矩流变仪
PRISM
EuroLab 同向旋转平 行双螺杆挤
出机
Process 11
HAAKE
袖珍型同向旋转 PCR 630
平行双螺杆挤出机 在线熔融指数仪
C:\Dokumente und Einstellungen\Admin\Eigene Dateien\IR_Daten\RHEONAUT\Resultec 150809\baysilon-hv-op.1 Baysilon bulk hochviskos, ohne Poli 15/083/2b0K0r9istall
Eugene Cook Bingham (1878-1945)
Rheology: rheo (to flow) + logos (science)
2
哈克流变仪介绍
流变仪 --- 新材料研究与开发的必备实验仪器
两条产品线:旋转流变仪、转矩流变仪 旋转流变仪:表征材料的流动形变特性, 研发过程中的理论支持 转矩流变仪:对材料在熔融流动状态下进行加工处理,指导实际生产 各种类型的流变仪贯穿于新材料研制的全过程,提供系列的整体解决方案。
HAAKE CaBER 1
拉伸流变
多种产品组合满足您的质控与研发需要
5
红外流变联用单元 Rheonaut
同步分析材料力学性能与分子结构的变化!!!
6
同步收集流变数据和红外谱图
流变数据 Rheonaut模块
红外吸收光谱
Patented in Germany, USA, Japan
German patent DE 101 40 711 European patent 02762251.3-2209 USA patent US 6.988.393 B2 Japanese patent 4028484
哈克流变仪介绍及其在材料加工表 征中的应用
孙文彬 博士 wenbin.sun@
CAD/MOL-MC
1
流变学概述
研究力的作用下材料流动与变形的学科 1929年成为独立的学科 研究对象主要为流体、半固体及固体 粘度、粘弹性及瞬态响应 石化、聚合物、材料、油漆涂料、食品… 研发、质控、参数优化…
如分子量及分子量分布,加工温度,加工速率及配方调整等
4
哈克旋转流变仪产品线
HAAKE
HAAKE
HAAKE
Viscotester 1/2 Viscotester 6/7 Viscotester 550
HAAKE Series 1
HAAKE RheoStress 6000
相对测试仪器
绝对测试仪器
HAAKE MARS III
1300
1200
1100
1000
900
800
Wavenumber cm-1
C:\Dokumente und Einstellungen\Admin\Eigene Dateien\IR_Daten\RHEONAUT\Resultec 150809\baysilon-hv-op.1 Baysilon bulk hochviskos, ohne Poli 15/08/230b0K9ristall
3
哈克旋转流变仪的应用领域
石油化工:研究油田各工作流程及工作液的应用性能,如钻井、压裂,原油 开采及储运
油漆涂料:帮助用户进行研发、质控及产品性能的表征,比如垂挂性能、流 平性能、储存运输稳定性等
食品化妆品:指导配方、确定保质期、提高用户满意度 聚合物材料:表征材料的基本参数、流动及使用性能,指导相关加工参数,
1300
1200
1100
1000
900
800
Wavenumber cm-1
C:\Dokumente und Einstellungen\Admin\Eigene Dateien\IR_Daten\RHEONAUT\Resultec 150809\baysilon-hv-op.1 Baysilon bulk hochviskos, ohne Poli 15/08/230b0K9ristall
• 用新的配方研发聚合物合金
• 研发新的添加剂, 如稳定剂, 色母粒, 填充料,润滑剂等
• 在中试生产中 确定最佳加工条件
• 在中试生产中, 研究配方和加工特性
• 在产品质量控制中, 按照ISO 9000 对购进的材料和出厂的 产品进行控制
10
转矩流变仪测试内容
转矩流变仪系统
相对测量
密炼测试
挤出测试
7
Absor bance Units
…
1.5
1.5
1.5
1.5
1.0
Absor bance Units
1.0
Absor bance Units
1.0
Absor bance Units
1.0
0.5
0.5
0.5
0.5
0.0
0.0
0.0
0.0
1300
1200
11001000Fra bibliotek900
800
Wavenumber cm-1
• 可流动性 (物料的粘度) 将影响: 加工性能的优劣 最终产品的质量
• 转矩流变仪以及配套测量附件是将生产设备 按照比例关系缩小 (密炼机, 挤出机, 成型口模, 后牵引机等)
• 试验过程和步骤与实际大批量生产相似
9
哈克转矩流变仪系统
谁需要使用转矩流变仪?
• 材料应用:
• 加工应用
• 用少量的样品研发新型的聚合物材料 • 在设计研发新设备时 评估生产加工能力
聚合物加工与在线测试产品的市场领导者
12
哈克在中国
……
13
哈克在中国
14
Thank You for You Attention!
Any Questions? 800-810-5118 400-650-5118 info.mc.china@
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1300
1200
1100
1000
900
800
Wavenumber cm-1
C:\Dokumente und Einstellungen\Admin\Eigene Dateien\IR_Daten\RHEONAUT\Resultec 150809\baysilon-hv-op.1 Baysilon bulk hochviskos, ohne Poli 15/08/230b0K9ristall
Amide II Intensity @ 1520 cm-1
G'
G''
1.00E+02 1.00E+01 1.00E+00 1.00E-01
储能模量随氨基的 增加而增大
游离态氨脂含量减少 时反应速度变慢
1.00E-02
1.00E-03
175
哈克转矩流变仪系统
为什么使用转矩流变仪?
• 聚合物材料是在熔融流动状态下进行加工处理: (例如: 挤出, 注塑成型)