毛细管流变仪是最常见的分析设备类型之一,用于分析加工条件下粘弹性聚合物材料的流动特性。流变仪由加热筒(在一定温度下)和毛细管模具组成,使用活塞迫使加热软化的塑料材料流过毛细管模具。活塞以不同的速度沿筒体向下移动,并对熔融聚合物施加力/压力。活塞的速度(以及由此产生的切割速率)由操作员递减地定义,并使用称重传感器或压力传感器记录维持每个速度所需的力/压力。 LCR7001 可以同时使用称重传感器和压力传感器来生成有关施加到聚合物样品的力以及模具入口处产生的压力的信息。这些信号与活塞的位置一起发送到流变仪软件。
我们的用户有一个常见的问题—— 与称重传感器相比,使用压力传感器的优点或缺点是什么?
事实上,压力传感器比称重传感器需要更多的定期维护和清洁。压力传感器的尖端非常敏感,使用不适当的清洁工具可能会损坏。此外,压力探头可能会产生一些热量损失。然而,压力传感器为测试低粘度材料提供了更准确的数据,因为为这些材料测量的力/压力部分很小,并且来自活塞尖端的摩擦力可能会导致显着的误差。通过读取压力传感器的数据,还可以避免由于活塞上的塑料泄漏而引起的错误。此外,通过将压力传感器放置在毛细管模具之前,可以避免从活塞尖端到压力传感器的筒压降。通常,由于料筒和模具的几何形状之间存在巨大差异,与毛细管压降相比,料筒压降可以被假定为可忽略不计。然而;对于直径较大的短毛细管,此误差可能很大。因此,流变仪通过接收来自压力传感器的数据提供更多可重复的数据。下图证实了这一点。这些流动曲线是使用三种不同直径的模具对低密度聚乙烯 (LDPE) 样品进行不同的剪切扫描测试而获得的。第一个图像的粘度数据是从称重传感器读数获得的,第二个图像的粘度数据是从压力传感器获得的。使用压力传感器获得的数据的重复性优于称重传感器。这对于高剪切速率来说更为明显,因为筒体具有更大的有效长度,因此压力更高。