ISO 11443 ASTM D3835 رئومتر موی موی ISO 17744 ASTM D5099 پلیمرها خواص رئولوژیک تست کننده جریان موی موی

مقدمه

مواد لاستومری و پلاستیکی رفتار رئولوژیکی را نشان می دهند. رئولوژی اصطلاح جمعی برای جریان و تغییر شکل است. مطالعه رفتار جریان به طور معمول از رئومتر موی استفاده می کند.یک دستگاه طراحی شده برای تحریک جریان در یک ذوب شده پلیمر تحت تأثیر فشار برشبا اندازه گیری مستقیم دو پارامتر، فشار برش و میزان کشش برش، می توان منحنی را محاسبه کرد که نشان می دهد چگونه واسکوزیتی با نرخ برش تغییر می کند؛ این به عنوان منحنی واسکوزیتی شناخته می شود.روش اندازه گیری رومیتر موی موی از نزدیک فرآیندهای تولید واقعی را شبیه سازی می کند، در نتیجه ارائه راهنمایی عملی مستقیم برای تحقیقات، توسعه و تولید مواد صنعتی. جایی که: α = ویسکوزیتی برش (Pa·s) ؛ σ = فشار برش (Pa).ويسکوزيت مقاومت به جريان را نشان مي دهدويسکوزيت هم وابسته به درجه حرارت و هم وابسته به سرعت کشش است. وابستگی کشش نسبت به ويسکوزيت را می توان از یک دسته از مواد در یک آزمایش واحد تعیین کرد.که 8 تا 10 نقطه داده را در نرخ های مختلف تولید می کند.در مقابل، تعیین وابستگی درجه حرارت لرزش به طور معمول نیاز به انجام آزمایش های متعدد در دمای مختلف دارد.

رئومتر موی: این ابزار برای اندازه گیری رابطه بین فشار برش و سرعت برش در ذوب شدن پلیمر که از طریق یک قالب موی جریان دارد استفاده می شود.اجازه می دهد تا بازرسی بصری مستقیم از مورفولوژی extruded را انجام دهد، امکان بررسی انعطاف پذیری ذوب و بی ثباتی را با تغییر نسبت طول به قطر قالب فراهم می کند و تعیین انتقال فاز پلیمری را در میان کاربردهای دیگر تسهیل می کند. Research into the rheological properties of polymers not only provides optimal processing parameters for manufacturing operations and supplies critical data for the design of plastics processing machinery، اما همچنین بینش ارزشمندی مانند پارامترهای ساختاری و مولکولی را به دست می آورد که برای انتخاب مواد و اصلاح مواد اولیه ضروری است.این ابزار طیف گسترده تری از حالت های شبیه سازی پردازش را ارائه می دهد و طیف گسترده تری از سرعت برش را پوشش می دهد..

درخواست ها

در حالی که شاخص جریان ذوب (MFI) در درجه اول برای کنترل کیفیت و بازرسی استفاده می شود، رئومتر موی در درجه اول برای اهداف تحقیق و توسعه اختصاص داده شده است.

1ارائه داده های علمی برای ایجاد فرآیندهای تولید: پردازش و تولید مواد اولیه پلاستیکی در درجه اول توسط کنترل دو پارامتر کلیدی کنترل می شود:دماو دوم، سرعت (به طور خاص، سرعت برش).

1.1ارائه داده های مربوط به درجه حرارت: با اندازه گیری منحنی های جریان در دمای مختلف در حالی که سرعت برش ثابت را حفظ می کند،می توان یک منحنی را که نشان می دهد چگونه لزگی مواد در پاسخ به نوسانات دمایی تغییر می کند، بدست آورداین اجازه می دهد تا برای تعیین حساسیت درجه حرارت مواد؛ اگر شیب منحنی جریان-درجه حرارت تند است (به عنوان مثال، نشان می دهد یک شیب قابل توجهی) ،نشان می دهد که ماده به تغییرات دمایی بسیار حساس است.در مقابل، اگر منحنی نشان دهنده تغییرات لزگی با دمای نسبتا مسطح باشد، نشان می دهد که ماده نسبت به نوسانات دمایی حساس نیست.منحنی باعث می شود که به راحتی دمای خاصی را که در آن ذوب شده ویژگی های جریان مطلوب را نشان می دهد، شناسایی کنیداین به عنوان مبنای علمی برای ایجاد فرآیندهای تولید عمل می کند.

برای موادی که منحنی های جریان آنها به شدت حساس به دمای هستند، مانند نایلون، حفظ کنترل دقیق دمای برای تضمین کیفیت محصول بسیار مهم است.برای موادی که نسبت به درجه حرارت حساس نیستند، ساده تنظیم دمای، تاثیر کمی بر کیفیت محصول خواهد داشت.

1.2ارائه داده های نرخ برش: با اندازه گیری منحنی جریان در نرخ های مختلف برش در حالی که دمای ثابت حفظ می شود،می توان یک منحنی را بدست آورد که نشان می دهد چگونه لزوم مواد در پاسخ به سرعت برش تغییر می کندمواد که ويسکوسي آنها بدون توجه به سرعت برش اساسا ثابت است به عنوان مایعات نيوتوني طبقه بندی می شوند. materials whose viscosity decreases as the shear rate increases (a phenomenon known as "shear thinning") are classified as pseudoplastic fluids—and the majority of polymer melts fall into this shear-thinning category.

همچنین یک دسته سوم وجود دارد: موادی که نشان دهنده ضخامت برش هستند. با تجزیه و تحلیل نمودار،می توان محدوده سرعت برش خاص را که خواص جریان مطلوب را به ارمغان می آورد و بنابراین برای تولید و پردازش مناسب است شناسایی کرد.در محیط های تولید واقعی، سرعت برش به طور معمول با تغییر سرعت چرخش موتور تنظیم می شود.

بنابراین، توجه ویژه ای به ویژگی های جریان در محدوده سرعت برش خاص مربوط به روش تولید انتخاب شده ضروری است.

2. فراهم کردن مبنای علمی برای توسعه مواد جدید

2.1در هنگام توسعه مواد جدید یا تلاش برای افزایش عملکرد مواد موجود، محققان به طور معمول از فرمول های جدید و نسبت ترکیبات استفاده می کنند یا پرکننده های خاص را در خود جای می دهند.مواد افزودنی، و عوامل مشابهی در ماتریس مواد. For any given material—regardless of its specific constituent components (formulation) or the precise proportions of those components (compositional ratio)—a capillary rheometer is used to measure its flow curveاین اندازه گیری به عنوان مبنای عینی برای ارزیابی عملکرد مواد، تعیین کیفیت کلی آن و بررسی اینکه آیا مشخصات مورد نیاز را برآورده می کند، عمل می کند.اگر عملکرد ماده از الزامات کمتر باشد، محققان ممکن است با استفاده از افزودنی های خاص تلاش کنند تا آن را بهبود بخشند. By using the capillary rheometer to measure the flow curves both *before* and *after* the addition of an additive—and subsequently comparing the resulting curves—one can precisely determine the specific impact that each additive has on the material's flow properties.

2.2برای مواد از همان نوع، منحنی های جریان آنها (سفتی در مقابل سرعت برش) ممکن است متفاوت باشد؛ برخی از آنها تغییرات سریع را در پاسخ به سرعت برش نشان می دهند، در حالی که برخی دیگر به تدریج تغییر می کنند. چرا این است؟یک عامل مهم کمک کننده احتمالا تفاوت های قابل توجهی در توزیع وزن مولکولی مواد است.

کارکردها و ویژگی های تجهیزات

1رئومتر موی: این ابزار یک رئومتر موی هوشمند و کنترل شده توسط کامپیوتر با فشار ثابت است.آن را قادر به کار در هر دو فشار ثابت و حالت سرعت ثابت، با استفاده از سیستم های اندازه گیری مبتنی بر کامپیوتر برای تعیین سرعت اکستروزن در مشخصات مختلف مدل موی موی و تحت فشار های مختلف اعمال شده در دمای مختلف و سرعت گرم کردن.از طریق یک رابط کامپیوتری، سرعت اکستروژن، فشار و دمای گرمایش ثبت می شود. این داده ها به طور خودکار برای محاسبه مقادیر واسکوسیت پردازش می شوند.سیستم منحنی های گرافیکی را تولید می کند و یک گزارش کامل از آزمایش را چاپ می کند..

2رئومتر موی موی برای تعیین خواص جریان و سرعت خشک شدن مواد پلیمری طراحی شده است. این اندازه گیری لزگی و انرژی فعال سازی جریان لزگی ذوب شدن پلیمری،و همچنین می تواند برای بررسی پارامترهای فرآیند برای کاربردهای رشته ذوب استفاده شود.

3رئومتر موی قادر به تعیین پارامترهای مختلف عملکرد پلیمرها از جمله نقاط نرم شدن، نقاط ذوب، نقاط جریان، لزگی و انرژی فعال سازی جریان لزگی است.و همچنین دمای سخت شدن مواد ترموستات.

4سیستم کنترل دما و روش کنترل عملکرد برتر را دارند.تسهیل اندازه گیری تغییرات مواد پلیمری و خواص مرتبط با آنها در یک محدوده دماییاین ابزار از طریق کامپیوتر کنترل می شود، منحنی های آزمایش را در زمان واقعی نمودار می کند، تغییرات پویایی را در طول آزمایش به صورت بصری نشان می دهد و داده هایی را بر اساس معادلات مانند هاگن-پوزویل تولید می کند.رابینوویچ، و سرعت جریان ذوب (MFR).

5. رئومتر موی دارای مکانیسم اعمال بار با طراحی منطقی است. تحت کنترل کامپیوتر، با دقت بالا و ثبات عالی، اعمال بار مداوم را انجام می دهد..این ابزار می تواند منحنی های فشار-اضطراب و منحنی های پلاستیک سازی را برای مواد پلیمر طراحی کند، و همچنین دمای مربوط به نقطه نرم شدن، نقطه ذوب،و نقطه جریاندر نهایت، منحنی های گرافیکی تولید می کند و یک گزارش کامل از آزمایش را چاپ می کند.

عملکردها و روش های آزمایش

1. تست نرخ برش ثابت: قادر به تعیین فشار برش در مقابل منحنی نرخ برش و همچنین لزوم برش در مقابل منحنی نرخ برش است.

2. تست برش فشار ثابت: قادر به تعیین لزگی برش در مقابل منحنی نرخ برش است.

3آزمون سرعت برش مرحله ای: اجازه می دهد تا برای تنظیم نرخ برش مختلف؛ قادر به تعیین فشار برش در مقابل منحنی نرخ برش و لزوم برش در مقابل منحنی نرخ برش. علاوه بر این،در طول آزمایش، امکان ارزیابی شرایط شکستگی ذوب را فراهم می کند، و همچنین تعیین حداقل فشار جریان و سرعت برش ذوب، بر اساس تغییرات مشاهده شده در منحنی ها.

3.1جریان/بدون جریان آزمایش: تعیین رابطه بین واسکوسیت و دمای، اجازه می دهد تا تعیین دقیق حداقل دمای جریان.

3.2شکستگی ذوب و عدم ثبات جریان: پدیده های عدم ثبات جریان از جمله شکستگی ذوب و شکستگی ذوب را بررسی می کند.

4آزمایش رمپ دمایی: تغییر در لزگی ذوب را با افزایش دمای تعیین می کند.

5تست رامپ فشار ثابت و دمای ثابت: نقطه نرم شدن ماده را اندازه گیری می کند.

استانداردهای تست قابل استفاده

GB/T 25278-2010: *پلاستیک ها ️ تعیین جریان پلاستیک ها با استفاده از رومترهای موی و شکاف

HG/T 4300-2012: *تعیین خواص رئولوژیک لاستیک

ISO 11443-2021: * پلاستیک تعیین جریان پلاستیک با استفاده از رومترهای موی و شکاف

ایزو 17744-2004: *پلاستیک ها ️ تعیین جریان پلاستیک ها با استفاده از رومیترهای موی و برش

ASTM D3835-16: * روش آزمون استاندارد برای تعیین خواص مواد پلیمر با استفاده از رئومتر موی*

ASTM D5099-08: * روش آزمون استاندارد برای ترکیب و پردازش خواص لاستیک با استفاده از رئومتر موی*

LISO 11443 ASTM D3835 رئومتر موی عروقی ISO 17744 ASTM D5099 پلیمرهای خاصیت های رئولوژیکی تست کننده رئومتر جریان موی عروقی