[发明专利]一种聚合物熔体体积弹性模量测定方法和装置

权利要求书

1.一种聚合物熔体体积弹性模量测定装置，其特征在于，包括：

机械装置、电器控制部分、光学微量位移测量装置；

其中机械装置结构如下：包括水平放置的且上下平行放置的支撑上板(9)、支撑中板(6)和支撑底板(2)，以及竖直放置的下支撑导柱(3)和上支撑导柱(8)，支撑上板(9)、支撑中板(6)、支撑底板(2)、下支撑导柱(3)和上支撑导柱(8)通过中心导杆(11)、底脚固定螺栓(1)、锁紧螺母(10)构成支撑架；

安装有压力传感器(4)及温度传感器(21)并带有加热器(19)的料筒(18)通过料筒固定用螺栓(5)固定在支撑中板(6)的下方；料筒密封堵头(23)通过固定螺栓(24)固定在料筒(15)的下方；在支撑上板(9)上方还设有旋转手轮(13)和细螺距丝杆(14)相连接；

滚珠丝杆直线导轨机构由细螺距丝杆(14)和导向螺母(15)组成，通过固定螺栓(16)固定在支撑上板(9)上；2根导向档杆(12)固定在支撑上板(9)和支撑中板(6)之间，水平放置的丝杆导向机构(17)一端连接在细螺距丝杆(14)上，另一端固定在2根导向档杆(12)之间；加料杆(19)通过螺纹连接在细螺距丝杆(14)上，料棒(22)放置在加料杆下方；

在机械装置靠近导向档杆(12)的一侧，放置有带有显微镜(7)的光学微量位移测量装置，该光学微量位移测量装置的显微镜平行水平放置的丝杆导向机构(17)，并对准丝杆导向机构(17)的未端；

电器控制部分包括与压力传感器相连接的压力显示仪表(28)及与温度传感器相连接的温度控制仪表(27)，压力显示仪表和温度控制仪表通过通讯电缆32连接带有AD采集卡(33)的计算机主机(34)上。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，光学微量位移测量装置选用迈克尔逊干涉仪。

3.应用权利要求1所述装置进行聚合物熔体体积弹性模量测定的方法，其特征在于，

1)将待测聚合物材料通过注射成型，成型为料棒(22)，保证棒料内没有气泡；

2)通过料筒密封堵头(23)密封料筒(18)，通过电器控制装置由控温仪表(27)设定测定温度并将其加热至设定温度；

3)达到设定温度后通过旋转手轮(13)将加料杆(20)旋入料筒(18)内并保温30分钟后，旋转手轮(13)将加料杆(20)移动离开加料筒(18)，将待测聚合物料棒(22)加入至料筒(18)内，旋转手轮(13)将加料杆(20)压至待测料棒(22)，待料棒完全熔融后，旋转手轮(13)对加料杆进行压缩，并观察压力显示仪表(28)，当压力显示由“0”开始有变化时，通过带有显微镜(7)的光学微量位移测量装置观察到压力显示为“0”时，丝杆导向机构(17)的末端初始观测刻度与显微镜十字叉的重合；

此时V₀为料筒内熔体的初始体积，cm³；m为料筒内熔体重量，为知棒料的重量，m；ρ₀-为已知聚合物熔体在一定温度的标准密度，g/cm^-3；

4)继续旋转手轮(13)，观察压力显示仪表(28)上值的变化，当达到所要求测定的压力后，停止手轮旋转(13)；同时通过调节显微镜(7)与丝杆导向机构(17)末端初始观测刻度重合，得到加料杆移动的微量位移Δh；

5)通过AD采集卡(33)将温度控制仪表(27)、压力显示仪表(28)上的温度值、压力值采集至计算机(34)，将已知的待测棒料(22)重量m、待测熔体在所测温度下的标准密度ρ₀、料筒(18)已知截面积S、由迈克尔逊干涉仪得到的加料杆移动的微量位移Δh，输入熔体体积弹性模量测量程序，得到不同温度、压力状态下的熔体体积弹性模量。