流變性是指物質(zhì)在外力作用下的變形和流動性質(zhì)，主要指加工過程中剪切力、剪切速率和粘度之間的。使用TRILOS RH-x流變儀可對有機(jī)硅的流變性進(jìn)行測試，從而對其用于注射成型提供支持。

一．恒定剪切速率剪切測試

測試方法：室溫下，對有機(jī)硅樣品進(jìn)行恒定剪切速率的剪切測試，剪切速率為10 1/s。

圖1 樣品測試前的照片

圖2 樣品測試后的照片（PP30轉(zhuǎn)子）

圖3 樣品測試后的照片（CP30-2轉(zhuǎn)子）

由圖可見，使用平板轉(zhuǎn)子PP30（間隙1mm）對有機(jī)硅樣品進(jìn)行恒定剪切速率測試，測試過程中，轉(zhuǎn)子邊緣不斷有樣品擠出，發(fā)生熔體破裂現(xiàn)象。我們再用錐板 CP30-2對樣品進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)同樣也會出現(xiàn)熔體破裂現(xiàn)象。錐板測試時的間隙為固定值，該錐板的間隙為0.07mm。

測試結(jié)果：

圖4 樣品粘度隨時間的變化，剪切速率為10 1/s（紅-PP30轉(zhuǎn)子，藍(lán)-CP30-2轉(zhuǎn)子）

從圖可以看出，在剪切速率為10 1/s時，粘度不斷增大，達(dá)到峰值后開始降低。其中，采用錐板CP30-2測出的粘度的變化幅度較大。表明采用錐板測量系統(tǒng)，有機(jī)硅形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在低剪切速率下易被破壞。

二．恒定轉(zhuǎn)速剪切測試

測試方法：室溫下，對有機(jī)硅樣品進(jìn)行恒定轉(zhuǎn)速的剪切測試，轉(zhuǎn)速為450 RPM。

圖5 樣品粘度隨時間的變化，轉(zhuǎn)速為450 RPM（PP30轉(zhuǎn)子）

由圖可見，在轉(zhuǎn)速為450RPM時，使用平板轉(zhuǎn)子PP30（間隙1mm）對有機(jī)硅樣品進(jìn)行測試，剛開始粘度快速降低，之后隨著剪切不斷進(jìn)行，粘度趨于平穩(wěn)。

三．不同轉(zhuǎn)速剪切測試

測試方法：室溫下，對有機(jī)硅樣品進(jìn)行不同轉(zhuǎn)速的剪切測試，轉(zhuǎn)速從200 RPM增至500 RPM。

圖6 樣品粘度隨時間的變化，轉(zhuǎn)速從200 RPM增至500 RPM（PP30轉(zhuǎn)子）

使用平板轉(zhuǎn)子PP30（間隙1mm）對樣品進(jìn)行測試，隨著轉(zhuǎn)速不斷增大，有機(jī)硅樣品的粘度呈現(xiàn)出下降的趨勢。又因?yàn)榧羟兴俾?轉(zhuǎn)子系數(shù)x轉(zhuǎn)速，剪切速率與轉(zhuǎn)速成正比，所以粘度也隨剪切速率的增加而減小。這是由于有機(jī)硅形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在高轉(zhuǎn)速下易被破壞。

圖7 樣品粘度隨剪切速率的變化，轉(zhuǎn)速從200 RPM增至500 RPM（PP30轉(zhuǎn)子）

總之，TRILOS流變儀適用于不需要設(shè)置復(fù)雜測試方法的快速單點(diǎn)及完整的流體粘度曲線的日常流變性測試。既可以設(shè)定不同的實(shí)驗(yàn)參數(shù)（剪切速率，轉(zhuǎn)速等）、也可選用多種測量系統(tǒng)（錐板、平行板、同軸），是研究有機(jī)硅流變性能的有效手段。

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