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        聚合物和環氧樹脂的錐板旋轉黏度試驗

        發布時間:2023-09-27 13:22:28瀏覽次數:
             
        1 介紹        
        本 應 用 報 告 顯 示 了 如 何 使 用 旋 轉 黏 度 計 ViscoQC100/300結合PTD 100錐板附件和錐板(CPxx)測量系統來測量聚合物和環氧樹脂樣品。
                  一次測量所需的極低樣品體積(2 mL至0.5 mL)、封閉的測量環境和易用性使該配置非常適合測量可能有害的化學樣品。此外,如果應用需要,高達1875s-1的高剪切速率測量(取決于所使用的錐板測量系統)是可行的。
                  原材料的黏度提供了有關其物理差異、加工性能和處理的信息。此外,這些樣品的黏度決定了最終產品的性質及其最終應用。因此,黏度測量是原料生產商和環氧樹脂/聚合物制造商質量控制的重要組成部分。
         
        2 實驗
                  使用相同的儀器配置對兩個不同的樣品進行了黏度測試(表1)
                  丙烯酸共聚物用作油漆和涂料的流動改性劑。它改善了流動和流平,減少了魚眼和針孔等。
                  環氧樹脂是一種雙酚A/F液體樹脂,在涂料和粘合劑中用作粘合劑。
                  用于 例如環氧樹 脂配方的原材 料顯示出從 低 黏度(~5mPa·s)到幾千MPa·s的寬黏度范圍。因此,正確的儀器型號(ViscoQC-L/R/H)和轉子(CPxx)組合取決于樣品的預期黏度?;蛘?,也可以將DIN/SSA測量系統與PTD80/175結合使用。
                樣本         丙烯酸共聚物         環氧樹脂        
        儀器
        ViscoQC 100/300 – H
        錠子
        CP51(0.5毫升)
        方法
        •ViscoQC 100:單點
        •ViscoQC 300:轉速掃描
        溫度裝置
        PTD 100錐板
        溫度(°C)
        25 23
                  表1:旋轉黏度計配置
                  提示:ViscoQC 300支持可選的實驗室執行軟件APConnect,該軟件允許全自動收集、存儲和分發數據。
        2.1 PTD 100錐板
        每臺ViscoQC 100/300均可配備PTD 100錐板附件,以從以下方面獲益:
        ? 消除誤差,節省時間的自動間隙設置和間隙調整監控
        ? 內置帕爾貼溫度控制范圍:0°C至+100°C和嵌入式溫度探頭,用于快速溫度控制和精確讀數
        ? 具有磁耦合和Toolmaster™功能的轉子,每次更換轉子最多可節省25秒,并可防止代價高昂的操作員錯誤
                  在開始測試之前,使用所用儀器配置進行校準測量。每個PTD 100錐板配置都需要通過設置轉子校正系數(SCF)進行調整,以實現滿量程范圍(FSR)±1%或更高的精度。
               
        2.2 測試方法
                  使用提供的螺絲刀將PTD 100錐板安裝在ViscoQC 100/300的法蘭上。Peltier設備由ViscoQC通過CAN連接直接控制。在啟動過程中,  PTD 100錐板的自動初始化是必要的。安裝轉子后,在測量溫度下進行間隙設定。
                  接下來,使用1ml注射器將樣品精確地填充到杯中。在將杯子安裝在PTD 100錐板上之前,必須將樣品放置在杯子的中間。
                  對于每個測量,激活“傳感器就緒”。如果此設置處于活動狀態,儀器將在開始測試之前等待足夠長的時間以使樣品達到溫度平衡。如果此設置未激活,ViscoQC將立即開始測試,而不是等到達到設定溫度。
                  單點黏度測定:用ViscoQC 100在規定的速度和時間下進行黏度測量:
            樣本        
        丙烯酸共聚物        
        環氧樹脂        
        測量模式
        在時間(@t)停止
        設定值(rpm)
        45 30
        目標時間(秒)
        30 30
                  表2:ViscoQC 100的測量設置
                  速度斜坡:使用ViscoQC 300進行線性轉速掃描:
             樣本         丙烯酸共聚物         環氧樹脂        
        測量模式
        轉速掃描(SPS)
        啟動設定值(rpm) 10 5
        停機設定值(rpm) 45 30
        點數 6 6
        目標時間(秒) 30 30
                  表3:ViscoQC 300的測量設置
         
                  3 結果與討論
                  在生產線上使用ViscoQC 100進行快速單點測試,表明黏度是否在制造商的內部質量控制范圍內(表4)。
        樣本         丙烯酸共聚物         環氧樹脂        
        黏度(mPa·s)
        6,908 ±5.38
        11,384 ±8.00
        轉速(rpm)
        45 30
        扭矩(%)
        80.0 87.9
                  表4:具有ViscoQC 100和PTD 100錐板的丙烯酸共聚物和環氧樹脂的單點黏度數據
                  ViscoQC 300還允許通過執行速度斜坡測試來確定流動行為。兩個樣品都具有牛頓特性(圖2)。這意味著,產品具有標簽上聲明的剪切穩定性。
         
                  4 總結
                  配有PTD 100錐板的ViscoQC 100/300非常適合聚合物和樹脂等化學樣品的黏度測量。特別是,一次測量所需的低樣品體積和封閉的測量環境對于危險樣品是有利的。
                  必須根據樣品的黏度選擇儀器扭矩模型(ViscoQL/R/H)和轉子(CPxx)。
         

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