圖1.HAAKE PolyLab OS擠出毛細(xì)管流變測量裝置示意圖（點擊查看大圖）

HAAKE PolyLab OS擠出毛細(xì)管流變測量裝置由驅(qū)動單元搭配單螺桿擠出機HAAKE Rheomex 19/25 OS（帶熔體泵），連接圓棒或狹縫毛細(xì)管口模組成（圖1）。聚合物在擠出機中熔融塑化后導(dǎo)入熔體泵，熔體泵根據(jù)轉(zhuǎn)速將熔體定量輸送進毛細(xì)管口模。

圖2.圓棒毛細(xì)管口模結(jié)構(gòu)示意圖（點擊查看大圖）

? 利用壓力傳感器測量毛細(xì)管中的壓降并根據(jù)毛細(xì)管口模的幾何參數(shù)計算剪切應(yīng)力：

? 然后由表觀剪切速率和剪切應(yīng)力計算熔體的表觀黏度：

分析軟件可經(jīng)過校正（例如Bagley、Weissenberg校正）過程后計算出真實黏度值。通過逐步提高熔體泵的轉(zhuǎn)速，可以測量不同剪切速率下的熔體黏度。

由不同供應(yīng)商生產(chǎn)的兩種LDPE樣品，均顯示MFR值為4.0 g/10 min，但其中一種LDPE在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了問題。

圖3是兩種LDPE樣品通過HAAKE PolyLab OS擠出毛細(xì)管流變測量的黏度結(jié)果。可以明顯看出，在低剪切速率下，兩種樣品的黏度行為相同。但在加工過程涉及的高剪切速率區(qū)域（圖3右側(cè)），二者出現(xiàn)顯著差異。

圖3.兩種 LDPE 樣品的表觀黏度與表觀剪切速率關(guān)系圖（點擊查看大圖）

PET是一種應(yīng)用廣泛的熱塑性聚合物，為生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品，加工者非常關(guān)注熔融PET的流動特性如何隨溫度和剪切速率的變化而變化。HAAKE PolyLab OS擠出毛細(xì)管流變測量可幫助用戶快速研究熔體的這種流動特性。與傳統(tǒng)的毛細(xì)管流變儀不同，該測量系統(tǒng)是在接近加工過程中的條件下進行測量的，更具參考價值。

圖4是在275℃、285℃和295℃三種不同口模溫度下的PET熔體擠出毛細(xì)管流變測量結(jié)果，表明PET聚合物具有典型的剪切變稀效應(yīng)，隨著剪切速率的增加，熔體黏度逐漸下降。對比不同口模溫度下的測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低剪切速率下，熔體黏度差異明顯，而隨著剪切速率增大，這種黏度差異不斷減小，這意味著在較高的剪切速率下，PET熔體黏度與溫度波動無關(guān)。

圖4.PET熔體的剪切應(yīng)力（左）和表觀黏度（右）隨剪切速率的變化關(guān)系圖（點擊查看大圖）