Componentes de extrusoras termoplásticas de alta precisión con la marca NETZSCH, que muestran la avanzada tecnología de procesamiento de polímeros.

10.09.2021 by Milena Riedl, Dr. Shona Marsh

Resolución de problemas de procesamiento de polímeros con un reómetro rotacional Kinexus

Los polímeros termoplásticos fundidos se utilizan ampliamente en muchos procesos industriales modernos para fabricar multitud de objetos. Descubra qué propiedades medidas con un reómetro rotacional Kinexus ayudan a resolver problemas reales de procesamiento de polímeros.

Los polímeros termoplásticos fundidos se utilizan ampliamente en muchos procesos industriales modernos para fabricar multitud de objetos. Mientras que el último artículo mostraba qué propiedades de los termoplásticos pueden determinarse con un reómetro rotacional Kinexus, ahora pasamos a ejemplos de la vida real que explican cómo las propiedades medidas pueden ayudar a resolver problemas de procesamiento de polímeros.

A) Variabilidad de los calibres de tubos y tuberías en los procesos de extrusión

Las pruebas oscilatorias a bajas frecuencias revelaron diferencias en el Módulo elásticoEl módulo complejo (componente elástico), módulo de almacenamiento o G', es la parte "real" del módulo complejo global de la muestra. Este componente elástico indica la respuesta sólida, o en fase, de la muestra que se está midiendo. módulo elástico entre los distintos lotes de material. Evidentemente, el calibre del tubo depende del grado de recuperación del polímero tras ser extruido, por lo que no es sorprendente que los tubos con mayor calibre tengan un Módulo elásticoEl módulo complejo (componente elástico), módulo de almacenamiento o G', es la parte "real" del módulo complejo global de la muestra. Este componente elástico indica la respuesta sólida, o en fase, de la muestra que se está midiendo. módulo elástico mayor.

Gráfico de barrido de frecuencia que muestra el módulo de almacenamiento de tubos de HDPE gruesos (azul) y finos (rosa) en función de la frecuencia, ilustrando las propiedades del material.
Figura 1: Datos de barrido de frecuencia de dos tubos de polietileno de alta DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad. La muestra con mayor Módulo elásticoEl módulo complejo (componente elástico), módulo de almacenamiento o G', es la parte "real" del módulo complejo global de la muestra. Este componente elástico indica la respuesta sólida, o en fase, de la muestra que se está midiendo. módulo elástico produjo el tubo de mayor calibre

B) Reducción de las propiedades incoherentes de la hilatura de fibras

Mediante ensayos oscilatorios a baja frecuencia, se han podido demostrar las diferencias en las propiedades elásticas de distintos lotes de material. Las diferencias de elasticidad a baja frecuencia están relacionadas con las diferencias en la distribución del peso molecular (MWD), con el resultado de que una MWD más amplia da lugar a un mayor entrelazamiento de las cadenas moleculares, lo que dificulta el proceso de estirado del hilado de fibras. Esto, a su vez, provoca incoherencias en el producto final.

Gráfico de viscosidad compleja en el que se comparan muestras de fibra de polipropileno (PP) buenas y malas en distintas frecuencias, destacando las diferencias de rendimiento.
Figura 2: Viscosidad compleja en función de la frecuencia para muestras de fibra de PP buenas y malas. Obsérvese que no se aprecian diferencias apreciables
Gráfico del módulo de almacenamiento en el que se comparan muestras de fibra de PP buenas (rosa) y malas (azul) en función de la frecuencia, destacando las diferencias de elasticidad.
Figura 3: Módulo de almacenamiento en función de la frecuencia para muestras de fibra de PP buenas y malas. La muestra mala tenía más elasticidad, lo que provocaba un diámetro de fibra incoherente

En nuestro próximo artículo, completaremos el cuadro sobre el análisis reológico de termoplásticos y explicaremos las propiedades que pueden medirse con el reómetro capilar Rosand.

Lea también:

Sumergirse en los fundamentos de la reología de los termoplásticos (ta-NETZSCH.com)

Análisis de termoplásticos con un reómetro rotacional Kinexus (ta-NETZSCH.com)

Fuente

[1] Ensayos reológicos de polímeros y determinación de propiedades con reómetros rotacionales y reómetros de extrusión capilar (azom.com)

Gracias al Dr. Bob Marsh (antiguo empleado de Malvern Panalytical) como autor original de este artículo

Objeto de polímero verde impreso en 3D en una máquina, que ilustra el análisis térmico y la reología en la fabricación aditiva.

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