转矩流变仪作为一种综合性聚合物流变测量仪器,广泛应用于实验室及工业化生产中高分子材料的配方研究,其突出的特点是能在接近真实的加工条件下,对材料在力和热作用下的行为进行研究,如研究高分子复合材料或共混物的流动特性、加工过程中的结构变化、化学反应、交联降解及混合状态等。长期以来,转矩流变仪在进行材料的物性表征时,都是通过研究仪器输出的转矩、温度以及二者随时间变化关系来探讨材料的物性,如要获得混合器中材料的流变性能,必须辅以其它的流变测试手段。如能将转矩流变仪测量参数转化为直接表征材料流变性能的流变数据,就可在不增加硬件的情况下一次实验就可以完成物料的多种测试,既增加了转矩流变仪的测试功能,又节省了人力物力。很多研究者针对这目标建立了理论模型并进行了实验研究,表明在一定条件下,利用转矩流变仪可以测量物料的流变参数。但是针对共混物料体系、转子结构参数、物料混合状态对仪器测量精度影响的研究很少,尤其后两个因素的影响,尚未见报道。本文采用聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)两种纯聚合物,聚苯乙烯/聚乙烯(PS/PE)聚合物共混物材料,聚苯乙烯/玻璃微珠(PS/GB)填充复合为物料体系,针对转矩流变仪中计算物料绝对流变性能至为关键的三个参数:平衡转矩、平衡温度、转子等效半径展开讨论。研究了不同物料、不同实验参数以及不同密炼转子条件下的平衡转矩与平衡温度关系,并展开讨论了影响Roller转子等效半径的因素,接下来利用转矩流变仪测量得到的流变数据与毛细管流变仪测量结果进行了对比研究,最后通过平衡转矩与混合程度的研究借以说明共混物流变性能与微观混合过程的关系。研究结果表明:平衡转矩与平衡温度受物料的种类、共混物的含量配比及转子结构影响较大,玻璃微珠粒度对其影响很小;利用转矩流变理论通过线性回归得到的非牛顿指数、流动活化能与毛细管流变数值较为一致;相比温度和物料种类,Roller转子等效半径受加料系数及转子结构影响较大;当转子等效半径与密炼室型腔半径比大于0.85时,等效半径基本不受温度、物料种类的影响,且转矩流变仪计算得到的材料流变参数与毛细管流变仪测量结果差异很小;并且发现平衡转矩曲线与物料的混合均匀程度没有必然联系,在研究条件下选取平衡转矩与平衡温度时,对应的物料均已达到均匀混合状态。