扭矩流变仪是模拟挤出的一种检测设备。流变曲线与实际加工,之间存在较大相关性,当然也有差异化。
流变测试基本不考虑挤出加工中的冒料情况,如下料口、真空口。实际上只有特殊造粒设备,如采用单或多个侧喂料装置,才会出现加载峰。正常情况下,挤出机属于无外加压力条件下,开放式自然下料模式,在特定条件下,是会发生下料口冒料情况。
如活化钙粉添加太多,或者钛白粉较少的色母造粒或彩料挤出,以及喂料比太大时,粉体或固态相比高弹态的树脂混合物,物料在螺杆螺筒中的摩擦太小,推进力不足,在相互挤压对抗中,挤不动前面的熔体,由于跃不过螺杆逆止段,就会从下料口慢慢升高,直到冒出。
至于真空口,则是螺杆前端压力太大,或喂料比太大,或逆化不足,或螺杆间隙太大,推进力不足,整体压力分布出现倒差,粉或半粉态的料就从压力较小的真空口冒出。
从以上分析可知,干混料需要在特定区域实现特定状态的转变,与螺杆设计结构相符,才能流畅的挤出。这也部分说明,两个原材料,如稳定剂,即使相同流变曲线,实际也有差异。
另外剪切单元也不同。实际的螺杆,剪切单元各个区都存在明显的差异,而流变仪是相同的剪切单元。随着螺杆长径比的增加,这种差异影响模拟的相关性。
温度场分布不同,带个挤出过程,不同区域温度有差异,而流变仪基本相同。
压力场分布不同。流变仪基本没有向前的推进力,这点可以从转子结构和型胚外端的孔隙看出,因此即使封闭,也没有太大影响。实际挤出是靠过渡套或模具给一定的压力,螺杆有向前推进的作用。
流变仪是相同温度、转速和剪切,在强制给料条件下的塑化曲线,模拟干混料从粉到熔体的过程。而挤出机是干混料在不同温度、剪切和压力场下的塑化过程。
需要根据剪切单元的不同,将流变曲线的不同区域进行修正,提高二者的关联性。