Wprowadzenie
Materiały elastomowe i plastikowe wykazują zachowanie reologiczne.urządzenie zaprojektowane do indukowania przepływu w stopieniu polimeru pod wpływem naprężenia cięciaBezpośrednio mierząc dwa parametry - naprężenie cięcia i współczynnik naprężenia cięcia - można obliczyć krzywą przedstawiającą zmianę lepkości w zależności od szybkości cięcia; jest to znane jako krzywa lepkości.Metodyka pomiaru reometru kapilarnego ściśle symuluje rzeczywiste procesy produkcyjne, zapewniając w ten sposób bezpośrednie praktyczne wskazówki dla badań, rozwoju i produkcji materiałów przemysłowych. gdzie: α = lepkość cięcia (Pa·s); σ = naprężenie cięcia (Pa).Wiszkość oznacza odporność na przepływ. lepkość zależy zarówno od temperatury, jak i od prędkości naprężenia.uzyskiwanie od 8 do 10 punktów danych w różnych stawkachOdwrotnie, określenie zależności temperatury lepkości zazwyczaj wymaga przeprowadzenia wielu testów w różnych różnych temperaturach.
Rheometr kapilarny: instrument ten służy do pomiaru zależności między naprężeniem cięcia i prędkością cięcia w roztopionych polimerach przepływających przez matrycę kapilarną;umożliwia bezpośrednią kontrolę wizualną morfologii ekstrudatu, umożliwia badanie elastyczności i niestabilności topnienia poprzez zmianę stosunku długości do średnicy matrycy i ułatwia określenie między innymi przemian fazowych polimerów. 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, ale także daje cenne informacje o parametrach strukturalnych i molekularnych, które są niezbędne do doboru materiału i modyfikacji surowca.instrument ten oferuje szerszy zakres trybów symulacji obróbki i obejmuje szersze spektrum prędkości cięcia.
Wnioski
Podczas gdy wskaźnik przepływu topienia (MFI) jest przede wszystkim wykorzystywany do kontroli jakości i inspekcji, reometr kapilarny jest przede wszystkim przeznaczony do celów badawczo-rozwojowych.
1Zapewnienie danych naukowych do ustalenia procesów produkcyjnych: Przetwarzanie i produkcja surowców z tworzyw sztucznych zależy przede wszystkim od kontroli dwóch kluczowych parametrów:temperatury; a po drugie, prędkość (w szczególności prędkość cięcia).
1.1Zapewnienie danych związanych z temperaturą: poprzez pomiar krzywych przepływu w różnych temperaturach przy utrzymaniu stałej prędkości cięcia,można wyprowadzić krzywą ilustrującą zmiany lepkości materiału w odpowiedzi na wahania temperatury. umożliwia to określenie czułości temperatury materiału; jeżeli nachylenie krzywej temperatury przepływu jest strome (tj. wykazuje znaczący gradient),wskazuje, że materiał jest bardzo wrażliwy na zmiany temperaturyJeśli natomiast krzywa przedstawiająca zmiany lepkości w zależności od temperatury jest stosunkowo płaska, oznacza to, że materiał nie jest wrażliwy na wahania temperatury.krzywa umożliwia określenie temperatury specyficznej, przy której płyn wykazuje optymalne właściwości przepływu, co czyni go odpowiednim do przetwarzania i produkcji; służy to jako podstawa naukowa do ustalenia procesów produkcyjnych.
W przypadku materiałów, których krzywe przepływu są bardzo wrażliwe na temperaturę, takich jak nylon, precyzyjna kontrola temperatury ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia jakości produktu.dla materiałów stosunkowo niewrażliwych na temperaturę, po prostu dostosowanie temperatury będzie miało niewielki wpływ na jakość produktu.
1.2Dostarczanie danych o prędkości cięcia: poprzez pomiar krzywej przepływu przy różnych prędkościach cięcia przy utrzymaniu stałej temperatury,można uzyskać krzywą ilustrującą zmiany lepkości materiału w odpowiedzi na prędkość cięciaMateriały, których lepkość pozostaje zasadniczo stała niezależnie od prędkości cięcia, są klasyfikowane jako płynne Newtona; 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.
Istnieje również trzecia kategoria: materiały wykazujące "gęstnienie poprzez obcinanie" (wiśniowość wzrasta wraz z prędkością obcinania).można określić określony zakres prędkości cięcia, który daje optymalne właściwości przepływu i dlatego jest najbardziej odpowiedni do produkcji i przetwarzaniaW rzeczywistych warunkach produkcyjnych prędkość cięcia jest zazwyczaj regulowana poprzez zmianę prędkości obrotowej silnika.
W związku z powyższym konieczne jest szczególne zwrócenie uwagi na charakterystykę przepływu występującą w obrębie specyficznego zakresu prędkości obcięcia odpowiadającego wybranej metodzie produkcji.
2Zapewnienie naukowej podstawy dla rozwoju nowych materiałów
2.1Przy opracowywaniu nowych materiałów lub dążeniu do zwiększenia wydajności istniejących, naukowcy zazwyczaj stosują nowe formuły i współczynniki składu lub włączają specjalne wypełniacze,dodatki, i podobnych czynników w matrycy materiału. 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 curvePomiar ten służy jako obiektywna baza oceny właściwości materiału, określania jego ogólnej jakości oraz weryfikacji, czy spełnia wymagane specyfikacje.Jeżeli właściwości materiału nie spełniają wymogów, naukowcy mogą próbować go poprawić poprzez włączenie określonych dodatków. 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.
2.2W przypadku materiałów tego samego typu ich krzywe przepływu (wizkowność w porównaniu z prędkością obcięcia) mogą się różnić; niektóre wykazują szybkie zmiany w odpowiedzi na prędkość obcięcia, podczas gdy inne zmieniają się stopniowo.Istotnym czynnikiem przyczyniającym się do tego są prawdopodobnie znaczące różnice w rozkładzie masy molekularnej materiałów..
Funkcje i cechy sprzętu
1. Rheometr kapilarny: Instrument ten jest inteligentnym, sterowanym komputerowo, reometrem kapilarnym o stałym ciśnieniu.Jest zdolny do pracy zarówno w trybie stałego ciśnienia, jak i stałej prędkości, wykorzystując komputerowe systemy pomiarowe w celu określenia prędkości wytłaczania na różnych specyfikacjach form kapillarnych i pod różnymi ciśnieniami stosowanymi przy różnych temperaturach i szybkościach ogrzewania.Za pośrednictwem interfejsu komputerowego rejestruje się prędkość wytłaczania, ciśnienie i temperaturę ogrzewania.system generuje krzywe graficzne i drukuje kompleksowy raport z badania.
2Rheometr kapilarny jest przeznaczony do określania właściwości przepływu i szybkości utwardzania materiałów polimerowych.i może być również wykorzystany do badania parametrów procesu dla zastosowań przędzenia stopowego.
3Rheometr kapilarny jest w stanie określić różne parametry wydajności polimerów, w tym punkty zmiękczenia, punkty topnienia, punkty przepływu, lepkość i energię aktywacji lepkości przepływu,jak również temperatury utwardzania materiałów termowstających.
4System regulacji temperatury i metodologia kontroli charakteryzują się wyższymi osiągami,ułatwianie pomiaru zmian materiałów polimerowych i związanych z nimi właściwości w zakresie temperaturInstrument ten jest sterowany komputerowo; wykonuje wykres krzywych badań w czasie rzeczywistym, wizualnie wyświetlając zmiany dynamiczne podczas badania i generuje dane oparte na równaniach takich jak Hagen-Poiseuille,Rabinowitsch, oraz Melt Flow Rate (MFR).
5. Rheometr kapilarny wykorzystuje mechanizm nakładania obciążenia o racjonalnej konstrukcji. Pod kontrolą komputera wykonuje ciągłe nakładanie obciążenia z wysoką precyzją i doskonałą stabilnością.Instrument może wykreślić krzywe naprężenia-prężenia i krzywe plastyfikacji dla materiałów polimerowych, a także określić temperatury odpowiadające punktowi zmiękczenia, punktowi topnienia,i punkt przepływuWreszcie generuje krzywe graficzne i drukuje kompletny raport z testu.
Funkcje i metody badań
1. Badanie stałej prędkości cięcia: jest w stanie określić napięcie cięcia w stosunku do krzywych prędkości cięcia, a także lepkość cięcia w stosunku do krzywych prędkości cięcia.
2. Badanie cięcia przy stałym ciśnieniu: jest w stanie określić lepkość cięcia w stosunku do krzywych prędkości cięcia.
3. Test stopniowy prędkości cięcia: pozwala na ustawienie różnych prędkości cięcia; jest w stanie określić napięcie cięcia w stosunku do krzywych prędkości cięcia i lepkość cięcia w stosunku do krzywych prędkości cięcia.podczas eksperymentu, umożliwia ocenę warunków pęknięć stopu, a także określenie minimalnego ciśnienia przepływu i prędkości cięcia stopu, na podstawie obserwowanych zmian krzywych.
3.1Przepływ/brak przepływu Badanie: określa zależność między lepkością a temperaturą, umożliwiając precyzyjne określenie minimalnej temperatury przepływu.
3.2Pęknięcie stopu i niestabilność przepływu: bada niestabilność przepływu, w tym pęknięcie stopu i pęknięcie stopu.
4Test na rampie temperatury: określa zmianę lepkości topnienia wraz ze wzrostem temperatury.
5. Badanie rampowe przy stałym ciśnieniu i temperaturze: mierzy punkt zmiękczenia materiału.
Stosowane normy badawcze
GB/T 25278-2010: *Plastiki ¢ Określenie płynności tworzyw sztucznych za pomocą reometrów kapilarnych i szczelinowych*
HG/T 4300-2012: *Ustalenie właściwości reologicznych kauczuku
ISO 11443-2021: *Plastiki ¢Określenie płynności tworzyw sztucznych za pomocą reometrów kapilarnych i szczelinowych*
ISO 17744-2004: *Plastiki ¢Określenie płynności tworzyw sztucznych za pomocą reometrów kapilarnych i szczelinowych*
ASTM D3835-16: *Standardowa metoda badawcza do określania właściwości materiałów polimerowych za pomocą reometru kapilarnego*
ASTM D5099-08: *Standardowa metoda badania właściwości kompozycji i przetwarzania gumy przy użyciu reometru kapilarnego*
Twoja wiadomość musi mieć od 20 do 3000 znaków!
Polish
