热熔胶黏温关系及在线黏度的测量与研究

丁晓炯

（笙威工程技术服务（上海）有限公司，上海 201399）

热熔胶黏温关系及在线黏度的测量与研究

丁晓炯

（笙威工程技术服务（上海）有限公司，上海 201399）

通过对热熔胶样品的实际测量，得出了黏温关系及计算方法，提出在线黏度计测量时需要注意的问题。

热熔胶；黏度；黏温关系；在线黏度计

1 在线黏度测量的基本应用

在线黏度测量技术和应用已有几十年的历史，许多工业生产过程中都需要进行黏度的连续自动测量与控制[1～3]。

2 在线黏度测量中存在的问题

在生产过程的在线黏度测量解决方案中，常用旋转法或震动法进行在线黏度测量。选择测量方法时，不能只看工艺条件中的温度、压力、黏度范围和安装要求等，而应结合产品的流变学特性来选择。

目前，在线测量经常会发生测量结果不理想的情况，最常见的有：①在线测量数据没有规律，和设想的趋势不一致；②在线测量结果和试验室测量数据无法直接对比；③流程工艺条件的波动或不一致，造成测量结果无法判断。这些问题产生的原因，主要还在于对流体的流变特性、测量方法的原理以及后续数据处理方法的不了解，只读取实时的黏度信号，没有对数据做进一步的处理。针对后续的数据处理[4，5]，在线黏度测量中的选型、温度补偿等问题，在一些文献中都有论述[6～8]。热熔胶是一种可塑性的黏合剂，常温呈固体状态，加热融化后能快速粘接，热熔胶在一定温度范围内其物理状态随温度改变而变化，研究热熔胶温度和黏度之间的关系，可以掌握不同热熔胶生产和使用过程中的过程控制和使用工艺控制，通过对在线黏度的控制，可以得到均匀、稳定和一致的产品。本研究就热熔胶在线黏度计使用时的黏温关系，用实例展开研究和讨论。

3 测试过程及结果

测试样品：热熔胶。

测试用仪器：SRV-STD在线黏度计。

（1）测试过程：将热熔胶样品放入实验室黏度计的电子加热器中加热至180 ℃，保持5 min，插入SRV-STD探头，人工记录温度、黏度数据，待出现最高温度点后，停止加热，继续人工记录温度、黏度等数据，到130 ℃时停止记录。

（2）测试数据如图1和表1所示。

图1 热熔胶的黏温关系图Fig.1 Viscosity and temperature diagrams of hot melt adhesive

由表1可知：测试结果和温度的关系十分明确，温度上升、黏度下降；温度下降、黏度上升，而在相同温度下的黏度基本一致。

（3）黏温关系分析

图2为热熔胶的黏温关系计算图。通过对测试数据进行处理发现：该样品的黏温关系比较清晰，符合样品黏温关系的一般规律，在小范围内可以认为是线性关系，而在大范围内更接近非线性关系，这种黏温关系对以后在线测量时进行温度补偿计算是需要的。

图3为黏温补偿结果图。经计算，2种不同黏温曲线的补偿结果比较接近，但还略有不同，经统计，线性补偿的结果和非线性补偿结果的相对偏差分别为1.164%、0.432%，因此，建议采用非线性补偿计算方法。在后续的实际生产控制中，通过对温度补偿进行计算，就可在反应温度变化条件下得到指定温度下的黏度，通过读取这一黏度值，可以连续观测反应过程中的黏度变化，找到反应过程的连续变化规律，确定不同产品的不同反应终点，为保证产品的一致性、稳定性，提供实时、连续和自动测量非常必要。以此案为例，控制点即为150 ℃，2 055 mPa·s。

表1 温度、黏度和150 ℃补偿计算后的黏度结果Tab.1 Results of temperature，viscosity and viscosity obtained by 150℃ compensation calculation

图2 热熔胶的黏温关系计算图Fig.2 Calculation of viscosity-temperature relationship of hot melt adhesive

图3 黏温补偿结果图Fig.3 results of viscosity-temperature compensation

4 结论

（1）热熔胶的黏度和温度之间的关系可以通过测量得到。

（2）温度对黏度的影响可以通过黏温补偿计算进行归一化处理。

（3）根据不同物料的流变特性和测量要求，选取相应的在线黏度计[7]，再加上后续的黏度-温度补偿计算[8]和实验室数据对比，就可以在生产现场直接进行测量并输出、显示需要的结果，这样就可以实现反应过程的在线黏度测量。

[1]陈惠钊.粘度测量[M].北京:中国计量出版社,2003.142-166,227-247.

[2]丁晓炯.在线粘度测量中的流变学问题[A]//中国石油和化工自动化第九届技术年会论文集[C],2010.

[3]丁晓炯.粘度测量和在线粘度计的应用[J].中国化工装备,2005,6(z1):276-279.

[4]丁晓炯.聚合物反应的在线粘度测量解决方案[A]//北京粘接学会第二十四届学术年会暨粘接剂、密封剂技术发展研讨会论文集[C],2015.

[5]丁晓炯.日化、家化生产的在线粘度测量解决方案[J].轻工科技,2015,32(12):47-49.

[6]丁晓炯.聚合物在线流变测量解决方案[J].精细与专用化学品,2015,23(12):19-22.

[7]丁晓炯.在线粘度计实际选型和使用中需要注意的问题[J].广东化工,2016,43(17):125-127.

[8]丁晓炯.在线粘度测量过程中的黏温补偿方法应用[J].化学工程与装备,2016,11(10):216-218.

Study on viscosity-temperature relationship of hot melt adhesive and online viscosity measurement

DING Xiao-jiong
(SunWilen Engineering Technology Service Co., Ltd., Shanghai 201399, China)

The online viscosity measurements are used in many industries already. This article introduced a example of the actual viscosity measurement of hot melt adhesive sample, then obtained the viscosity-temperature relationship and the calculation method of viscosity. Several problems required attention during the online viscometer measurement were proposed.

hot melt adhesive; viscosity; viscosity-temperature relationship; online viscometer

TQ436+.4

A

1001-5922（2017）07-0052-03

2016-02-08

丁晓炯（1967-），男，工程师，主要从事实验室和在线仪器的测量技术及应用。E-mail：tech@sunwilen.com。