拉伸流變儀VADER 1000

拉伸流變儀VADER 1000---行業先進測量聚合物熔體和溶液的拉伸流變性能技術

丹麥RHEO FILAMENT公司研發的多功能精確變形拉伸流變儀VADER 1000提供行業先進的精度、測量範圍，功能和性能。獨特的設計確保每次樣品均質、單軸變形，適用於塑料行業的研發。多功能精確變形拉伸流變儀確保用戶樣品不會滑動，在實驗期間保持恒定的應變率或應力，並確保對收集的數據有充分的信心。

經過多年的研究和開發，多功能拉伸流變儀VADER 1000將以前僅在學術實驗室中發現的研究級方法集成到用戶友好、堅固且多功能的台式設備中，使測量材料的線性和非線性特性變得簡單易行。此外多功能拉伸流變儀VADER 1000還提供多種附件以滿足您苛刻的測試條件和樣品要求。

丹麥RHEO FILAMEN拉伸流變儀VADER 1000客戶案例

丹麥RHEO FILAMENT公司研發的拉伸流變儀廣泛運用在高分子物理和化學國家重點實驗室、大學高校研究所和化工行業研發公司中，在研究聚合物熔體和溶液的拉伸流變性上發揮重要作用，如下：

拉伸流變儀VADER 1000產品優勢

①VADER 1000拉伸最大形變（SER）可以達到7，其它品牌是4。這是指數級的變化，即是E4和E7的區別。

因為塑膠有些性能要在很大形變下才能看到，所以位伸形變的上限範圍很重要。

②在拉伸測量中，VADER 1000有激光監測樣品的形態變化狀態，其它品牌沒有這個監測，隻是用勻速轉動默認樣品的形態已達到設定的樣子。

③VADER 1000在樣品鬆弛時也可以測量，因為儀器的上板可以向下壓或者回轉。其它品牌在樣品鬆弛時會斷掉。

④VADER 1000可以獨立使用，無需外部的旋轉流變儀等配合。

⑤熔體強度Melt strength這個參數在商業上較通用，但實際上不能反映樣品真實性能。

舉例：

下麵這兩個聚乙烯樣品A和C，熔體強度melt strength是不一樣的（圖1）。但是如果不測拉伸黏度的話，實驗人員不知道他們的拉伸黏度其實是一樣的（圖2，不同拉伸速率下的穩態拉伸黏度）。

下圖a是不同拉伸速率下的瞬態黏度。C的0剪切黏度低，但是拉伸中應變硬化強，所以能達到相同拉伸黏度。圖b是不同速率下的應力應變曲線，應變4那裏有條虛線，是其他儀器能測到的地方。

應變4以後才能證實他們的拉伸應力是一樣的，應變4以前隻能看到這個趨勢。而且兩個圖裏麵那個“overshoot”，應變4以前看不到，實驗人員會以為應力隨應變單調增加，但實際並不是。

詳情查看：低密度聚乙烯拉伸流變性能新技術論文

拉伸流變儀VADER 1000技術原理---長絲拉伸流變學

流變學是研究材料如何在明確定義的應力或使材料變形到規定量所需的應力下變形。流變學研究中有兩種基本流動變形場：簡單剪切和單軸延伸。流場的簡單性使得分析確定諸如粘度、模量、弛豫時間等材料參數變得容易。

簡單剪切和單軸拉伸有著根本性區別。在剪切過程中，材料的橫截麵積在流動的情況下是固定的，而典型的拉伸流動會引起材料的橫截麵積隨時間的變化。因此，應變和應力的定義要求精準測量力和橫截麵積。

拉伸流變儀VADER 1000的工作原理是長絲拉伸流變學，其中應變和應力的測量需要精確力和橫截麵積的測量。應變和應力由以下公式給出：

丹麥VADER 1000長絲拉伸流變儀特點

長絲拉伸流變儀與其他拉伸技術不同的一個特點是，測量是在一個點上進行的。這與剪切流變相反，剪切流變計算的是樣品板橫截麵積上的應力。

在長絲拉伸流變儀中，測量是在直徑最小的位置（最大應力）進行的，通常位於長絲中間位置。

（1）快速主動原位控製方案適用四大不同拉伸測試

軟質材料在拉伸流動中的變形是不可預測的。因此，為了施加恒定的應力和/或恒定的速率，需要一個快速的原位控製方案來決定如何拉動樣品並保持適當的設定點。Rheo Filament花了多年時間開發了一種高效的、正在申請專利的控製方案，可用於各種不同的測試方案。

先進具有主動控製功能的長絲拉伸流變儀適用於以下測試：

☛恒定應變速率測試Constant Strain Rate

恒速拉伸流動對應於一種變形，其中Hencky strain（亨基應變）根據ξ=ξt隨時間線性增加，其中ξ是Hencky應變速率。恒定速率的拉伸流動將導致材料發生非常大的變形，並且通常會帶來小振幅振蕩中沒有顯現的材料特征。恒速拉伸流動經常被用來測試聚合物係統非線性行為的連續體或分子模型的預測。

在拉伸流變中，聚合物熔體和溶液通常會發生應變硬化，這由應力隨時間的向上偏離線性預測來。圖1中可以清楚地看到。

線性商用聚苯乙烯（紅色）和支化低密度聚苯乙烯（藍色）的拉伸應力增長係數（應力除以ξ）與時間的函數關係（在150℃）。細線是對線性粘彈性的預測。線性熔體表現出單調的穩定拉伸流動，而支化聚合物在達到穩定狀態前表現出應力過大。

圖2為圖1中所示的相同數據的拉伸應力繪製成Hencky應變的函數。當以這種方式繪製時，可以更明顯地觀察到穩定狀態。

這種類型的實驗的典型數據收集作為應變率函數的穩態拉伸粘度。

☛恒定應力/蠕變測試Constant Stress/Creep

在蠕變試驗中，在時間t=0時施加恒定的拉伸應力σ↓0，隨後的Hencky 應變隨時間變化而變化。拉伸蠕變柔量定義為J↑Ε(t)=ξ(t)/σ↓0 ，大的蠕變柔量表示軟材料，而小的蠕變柔量表示硬材料。對於粘彈性液體，蠕變柔量最終隨時間線性增加，斜率與穩定拉伸粘度成反比。

圖3：聚甲基丙烯酸甲酯基共聚物的拉伸應力與時間的關係

圖4：聚甲基丙烯酸甲酯基共聚物在60℃下的蠕變柔量與時間的關係，其中紅線是小振幅振蕩的預測值

☛應力鬆弛測試Stress Relaxation/Recovery

彈性材料在變形後保持其應力。相比之下，粘性流體（如水或甘油）在變形停止後立即放鬆應力。聚合物和軟質材料是粘彈性材料的例子，其應力在變形過程中逐漸衰減。VADER 1000提供了獨特的大拉伸變形後應力鬆弛的測量。這可用於探測非線性體係中的分子鬆弛時間。

圖5：應力除以穩定變形和隨後的應力鬆弛期間的拉伸率，其中：

紅色線：聚苯乙烯

藍色線：低密度聚乙烯

灰色線的數據對應的是樣品的完整延伸實驗

圖6：圖5的測量結果被轉移到流量停止的瞬間開始，在20年的時間裏，顯示了冪律鬆弛。

☛振蕩拉伸測試Oscillatory Extension

粘彈性材料在緩慢變形中表現出粘性反應，在快速變形中表現出彈性反應。小振幅的振蕩變形可用於測量從粘性反應到彈性反應的變化。在VADER 1000多功能拉伸流變儀中，樣品板之間的材料在平均間距附近受到頻率為ω的小振幅振蕩變形。

圖7：用VADER 1000測量的聚苯乙烯的儲存（G'）和損耗（G''）模量與頻率的關係

如圖所示，板上的受力結果以儲能模量G'和損耗模量G''表示。可以看出，對於小頻率，G''>G'，意味著材料對這種頻率的反應主要是粘性的。相反，對於大頻率，G'>G''，這意味著彈性材料的反應。G'=G''的頻率被表示為交叉頻率。這個頻率的倒數可以作為粘彈性材料的時間常數。

VADER 1000多功能拉伸流變儀能夠進行多種不同的實驗組合，並且可以順序進行恒定應變-速率/蠕變/恒定力/應力鬆弛/樣品淬火/拉伸振蕩這6種不同的類型的實驗。

（2）溫度控製---溫度傳導箱

精準的、可重複的流變測量需要精確的溫度控製。VADER 1000拉伸流變儀配備有三區傳導箱和可選的可對流烘箱。

☛ 三區溫度傳導箱

VADER 1000拉伸流變儀配備了一個三區傳導爐，以確保溫度的均勻性、穩定性和響應時間。溫度傳導箱采用空軍級絕緣陶瓷以避免過多的熱量損失。烤箱安裝在一個獨特的載玻片係統上，可以在不降低溫度的情況下，快速更換樣品。溫度傳導箱可以達到環境溫度和250℃之間，精確度為0.1℃。窗口允許在拉伸之前、期間和之後方便地觀察樣品。加熱底板確保溫度均勻，並允許可選的惰性加熱氣體通過可選的對流烘箱。

☛對流烘箱（根據需要選擇）

VADER 1000提供可根據需要選擇的對流烘箱，以減少加熱時間，確保整個烤箱室溫度均勻，並通過使用惰性氣體防止樣品在測試過程中降解。對流烘箱配有安全開關，當傳導爐處於上升位置時，安全開關會自動切斷氣流。所有連接都是不鏽鋼的，允許使用各種氣體。

底部對流板允許惰性氣體進入樣品室，防止氧化並確保溫度均勻。

☛樣品淬火

將感應溫度傳導箱從樣品上快速移開，可使樣品的溫度迅速下降。對於玻璃轉化溫度高於環境溫度的樣品，這可以為後期分析提供獨特的流動結構凍結，如光散射、中子散射、X射線散射等。

VADER 1000多功能精確拉伸流變儀產品參數

使用VADER 1000發表的國際論文

以下是使用拉伸流變儀VADER 1000發表的國際期刊論文文章（部分）：【谘詢我們獲取完整論文目錄以及資料】

關於丹麥RHEO FILAMENT

丹麥RHEO FILAMENT公司致力於開發滿足工業和研究實驗室的拉伸流變需求的儀器，在拉伸流變領域擁有超過25年的經驗，且研發生產的拉伸流變儀VADER 1000可以提供行業先進的精度、測量範圍，功能和性能。

翁開爾是丹麥RHEO FILAMENT公司在中國的代理商，負責拉伸流變儀在中國的銷售和技術谘詢，歡迎致電【13202947058】谘詢多功能精確拉伸流變儀VADER 1000產品詳細信息。