zonwon粘度測量系統(tǒng)的應(yīng)用課件

1、 模塊化粘度測量系統(tǒng)適用于塑料和油品的特性表征我們的用戶：儀征化纖瓶片中心國家實(shí)驗(yàn)室、北京燕山石化、桐昆集團(tuán)（恒盛化纖、恒通化纖）、無錫聯(lián)合電子（博士全資控股）、浙江古纖道化纖、浙江美邦化纖、杭州灣腈綸、浙江恒逸石化、浙江萬凱新材料、邵興佳力新纖維、江陰強(qiáng)力化纖、杭州銘眾生物科技等 杭州中旺科技有限公司第1頁，共28頁。產(chǎn)品的范圍 恒溫浴槽,冷卻器和冷卻循環(huán)槽 聚合物熔樣器 VR粘度計(jì)清洗器 粘度提籃及提籃支架 烏式粘度計(jì) VD快速粘度計(jì)干燥器第2頁，共28頁。省級(jí)新產(chǎn)品杭州重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)(工業(yè)和信息化專項(xiàng))發(fā)展資金項(xiàng)目2019年擬參加國家中小型企業(yè)創(chuàng)新基金雛鷹計(jì)劃專利示范型企業(yè)市級(jí)高新企業(yè) 科技項(xiàng)

2、目第3頁，共28頁。粘度物理學(xué)層流: F/A = x dv/dx剪切強(qiáng)度: = F/A; N/m, Pa剪切速率: D = dv/dx 1/s 動(dòng)力粘度: = /D Pa Sec 用玻璃毛細(xì)管粘度計(jì)測試粘度的基本知識(shí)動(dòng)力粘度取決于剪切強(qiáng)度和剪切速率之間的相互關(guān)系第4頁，共28頁。 流變學(xué) 運(yùn)動(dòng)粘度 vkin 動(dòng)力粘度 vdynSI-單位: mm2/s舊單位:cSt (厘斯)SI-單位: mPas舊單位:cP (厘泊) vkin * Density（密度）=vdyn重力驅(qū)動(dòng)的毛細(xì)管測量系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)落球粘度計(jì)振動(dòng)粘度計(jì) D const v const. 剪切速率 粘度準(zhǔn)牛頓液體非牛頓液體 D c

3、onst v const. 剪切速率 粘度第5頁，共28頁。牛頓 / 非-牛頓流體粘度不受剪切速率的影響: 動(dòng)力粘度 = 常數(shù) 粘度依賴于剪切速率: 動(dòng)力粘度 = f (D)實(shí)例:層流流體: Re 2300膏體, (潤滑) 脂高分子的高濃溶液聚合物熔體懸浮液、乳膠、發(fā)泡液和液晶第6頁，共28頁。烏氏毛細(xì)管粘度計(jì)測量 air pump valve off open空氣泵 電磁閥 關(guān) 開 0 sec40 sec80 秒校正證書App.-Nr. 605731K=0,99731紅外線光欄 2紅外線光欄 179,49 = 80 sec x 0,99731mm2/secVkin = C * t根據(jù)一給定的

4、粘度和標(biāo)準(zhǔn)，( 建議 )100 秒 的測量時(shí)間，(最小時(shí)間約 60秒)可以確定所需的烏氏粘度計(jì) :例如：Vkin = 35 mm2/sect = 100 秒，應(yīng)使用常數(shù) K = 0.3; 類型 IIc確定正確的毛細(xì)管:第7頁，共28頁。液體流經(jīng)一根管子 在一根管中呈拋物線的速度分布哈根-泊肅葉定律（由重力驅(qū)動(dòng)的流動(dòng)）Vkin = C * t; C = pr4hg/(8Vl)C: 毛細(xì)管常數(shù)r: 毛細(xì)管半徑h: 液柱的高度V: 在 t 時(shí)間中通過毛細(xì)管的體積l: 毛細(xì)管的長度第8頁，共28頁。烏氏原理氣承懸液柱(正確的)Aeration放空液滴滴落(錯(cuò)誤的)第9頁，共28頁。對(duì)于油品和潤滑油的應(yīng)

5、用油品和潤滑油運(yùn)動(dòng)粘度 在潤滑油的生產(chǎn)中 (例如：福斯)粘度指數(shù) 在油品生產(chǎn)中 (在 40C 和100C同時(shí)測量)運(yùn)動(dòng)粘度 和粘度指數(shù) 在汽車制造商和他們的供應(yīng)商動(dòng)力粘度 - 40C - + 40C 剎車和氣動(dòng)流體 (密度!)運(yùn)動(dòng)粘度 在 -60C下 和 粘度指數(shù) 在空軍, 民用航空和他們的供應(yīng)商中運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力粘度 20C - 40C 用于油品生產(chǎn)的添加劑運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力粘度 20C 硅脂和硅油動(dòng)力粘度 40C - 100C 絕緣油 (例如變壓器)第10頁，共28頁。用于礦物油產(chǎn)品的粘度標(biāo)準(zhǔn)在低溫下放置后 航空透平潤滑油的粘度改變標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容ISO 2909礦物油產(chǎn)品 從運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)算粘度指數(shù)ISO 310

6、4石油產(chǎn)品 透明和不透明的液體 運(yùn)動(dòng)粘度的測定和動(dòng)力粘度的計(jì)算ISO 3105玻璃毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度計(jì) 技術(shù)規(guī)范和操作指導(dǎo)ASTM D 341液體石油產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)粘度-溫度曲線圖ASTM D 396燃料油的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范ASTM D 445透明和不透明液體的運(yùn)動(dòng)粘度（和動(dòng)力粘度的計(jì)算）標(biāo)準(zhǔn)測試方法ASTM D 446毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范和操作指導(dǎo)ASTM D 975柴油和燃料油的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范ASTM D 2161運(yùn)動(dòng)粘度與賽波特粘度的換算ASTM D 2162主粘度計(jì) 和粘度標(biāo)準(zhǔn)油的基本校正ASTM D 2270在40 和100從運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)算粘度指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)慣例ASTM D 2502分子量的估

7、算 (石油油品的由粘度測量相對(duì)分子量） ASTM D 2532第11頁，共28頁。特殊燃料油的應(yīng)用 燃料交通工具Vkin (mm/s)范圍T (C)備注柴油汽車1.3 4.140柴油船舶5.5 2440渣油船舶10 -55100在 40 下太粘汽油噴氣機(jī)Max. 8-20飛行時(shí)的溫度第12頁，共28頁。潤滑油粘度指數(shù) (ISO2909, ASTM2270):對(duì)于馬達(dá)潤滑油較高和較低溫度與粘度的依賴性應(yīng)是高的Vkin at 40C 和 100C 大范圍的粘度和溫度 (2 - 2500 mm/s 在 40C)對(duì)于航空潤滑油 低達(dá) -40C第13頁，共28頁。用溶液粘度表征聚合物第14頁，共28頁。

8、在溶液中的聚合物c c* : 大濃度的 無簇團(tuán)第15頁，共28頁。相對(duì)的方法(更多的參數(shù)) 平均 (重量) 分子量Mark-Howink-方程:鏈長NMViscMva()int1K1K,a :聚合物的結(jié)構(gòu)參數(shù)Vnt: 特性粘度極限粘數(shù) 特性粘度和分子量用 Mark Houwink 方程計(jì)算溶解的聚合物的分子量斯托丁格指數(shù)第16頁，共28頁。聚合物簇團(tuán)形狀第17頁，共28頁。Mark-Howink 參數(shù)聚合物溶劑TCK x10a硫酸252.90.78PA6間甲酚200.731.0PC二氯甲烷201.110.78PMMA氯仿200,4850,80PE-HD十氫萘1356,20,70PVC環(huán)己烷25

9、0,850,75PS甲苯250,750,75PP十氫萘1351,10,80第18頁，共28頁。聚合物公式計(jì)算的類型相應(yīng)的公式所用的符號(hào)表達(dá)SI-單位 相對(duì)粘度:SolventSolutionrelvvv=vrel相對(duì)粘度-增比粘度:1-=relspecvvvspec增比粘度-比濃粘度:(粘數(shù)，VN，I)Cvvrelred1-=vredC比濃粘度濃度cm3/gg/cm3對(duì)數(shù)粘度(log. viscosity number)Cvvrelinhlog=vinhC對(duì)數(shù)粘度濃度cm3/gg/cm3K-值根據(jù) Fickentscher應(yīng)用于:- 聚氯乙烯 (PVC)- 聚乙烯丙烯酸酯 (PVA)relva

10、CaaCaKlog5.1:with3001502211=+-=KCK-值濃度-g/cm3第19頁，共28頁。特性粘度 第20頁，共28頁。線性外推求特性粘度 第21頁，共28頁。第22頁，共28頁。分子量 / 鏈長 作為質(zhì)量指數(shù)高溫 (斷裂或延長鏈, 例如對(duì)于 PE ) UV-照射 (陽光)機(jī)械應(yīng)力老化化學(xué)腐蝕 (氧化作用)塑料制造商必須驗(yàn)證他們的聚合物的分子量 / 鏈長以保持質(zhì)量!第23頁，共28頁。聚合物質(zhì)量控制聚合物rVRed (部件)結(jié)果142好141120壞125112極限PA6138140好.VRed (顆粒)145 塑料部件的出口控制 例如在注模后第24頁，共28頁。聚合物質(zhì)量控

11、制質(zhì)量控制 : Vred 在規(guī)定的低濃度下原料聚合物的控制 （顆粒）生產(chǎn)控制塑料制造廠的入口控制聚合物VRed(容許范圍)VRed實(shí)際生產(chǎn)結(jié)果PA6 / 1120 - 130135 - 138PA6 / 2140 -150142 -144o.k.PC / 157 - 6055 - 56壞PC / 265 - 7573 74o.k.壞鏈長太長鏈長太短第25頁，共28頁。已使用在下列聚合物IPA聚酰胺(商品名: 尼龍, Lycra)IPBT聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯IPC聚碳酸酯IPES聚酯IPET聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯IPS聚苯乙烯IPSU聚硫砜IPVC聚氯乙烯和其它（如腈綸，聚丙烯酰胺等）ViscoB

12、ee軟件模塊， 特性粘度評(píng)價(jià)方法按照：Schulz-BlaschkeHugginsBillmeyerSolomon-CiutaMartinMaron平行線性外推稀釋線性外推分子量計(jì)算依據(jù) Mark-Houwink公式(稀濃度 1%)第26頁，共28頁。ZONWON質(zhì)量控制貫穿整個(gè)產(chǎn)品鏈中間產(chǎn)品生產(chǎn):- 有待使用的聚合物樹脂的質(zhì)量控制- 所生產(chǎn)的中間塑料部件的質(zhì)量控制樹脂生產(chǎn):- 聚合物樹脂的研究開發(fā)- 聚合物樹脂的生產(chǎn)控制- 聚合物樹脂的質(zhì)量控制汽車生產(chǎn):- 塑料部件的研究開發(fā)- 最終塑料部件的質(zhì)量控制 溶液和溶劑粘度的測定 作為聚合物分子量的一個(gè)測量用于許多塑料的分子特性的判斷是最可靠和靈敏的方法之一。 第27頁