Polymeerien käsittelyyn liittyvien ongelmien ratkaiseminen Kinexus-rotaatioreometrin avulla

Lämpömuovisia polymeerisuloja käytetään laajalti monissa nykyaikaisissa teollisuusprosesseissa monien erilaisten esineiden valmistukseen. Edellisessä artikkelissa esiteltiin, mitä kestomuovien ominaisuuksia voidaan määrittää Kinexus-rotaatioreometrillä, mutta nyt siirrytään käytännön esimerkkeihin, joissa selitetään, miten mitatut ominaisuudet voivat auttaa ratkaisemaan polymeerien käsittelyyn liittyviä ongelmia.

A) Putkien mittojen vaihtelu suulakepuristusprosesseissa

Matalilla taajuuksilla suoritetuissa värähtelytesteissä havaittiin eroja kimmomoduulissa eri materiaalierien välillä. On selvää, että putken ulottuma riippuu polymeerin palautumisasteesta ekstrudoinnin jälkeen, joten ei ole yllättävää, että putkilla, joiden ulottuma on suurempi, on suurempi KimmomoduuliKompleksinen moduuli (kimmokomponentti), varastointimoduuli tai G', on näytteiden "todellinen" osa kokonaiskompleksisesta moduulista. Tämä kimmokomponentti ilmaisee mitattavan näytteen kiinteän kaltaisen tai faasivasteen. kimmomoduuli.

Taajuuskaavio, jossa paksujen (sininen) ja ohuiden (vaaleanpunainen) HDPE-putkien varastointimoduuli on esitetty taajuuden funktiona, mikä havainnollistaa materiaalin ominaisuuksia. — Kuva 1: Taajuuspyyhkäisytiedot kahdesta PE-HD-putkesta. Korkeamman kimmomoduulin omaava näyte tuotti suuremman mittaputken

B) Epäjohdonmukaisten kuitujen kehruuominaisuuksien vähentäminen

Matalataajuisilla värähtelytesteillä voitiin osoittaa eroja eri materiaalierien kimmoisissa ominaisuuksissa. Erot kimmoisuudessa matalalla taajuudella liittyvät molekyylipainojakauman (MWD) eroihin, jolloin laajempi MWD johtaa molekyyliketjujen lisääntyneeseen kietoutumiseen, mikä haittaa kuitujen kehräysprosessin vetoprosessia. Tämä puolestaan aiheuttaa epäyhtenäisyyttä lopputuotteeseen.

Monimutkainen viskositeettikuvaaja, jossa verrataan hyviä ja huonoja polypropeenikuitunäytteitä (PP) eri taajuuksilla, mikä korostaa suorituskykyeroja. — Kuva 2: Kompleksinen viskositeetti taajuuden funktiona hyville ja huonoille PP-kuitunäytteille. Huomaa, että mitään havaittavaa eroa ei ole havaittavissa

Varastointimoduulin kuvaaja, jossa verrataan hyviä (vaaleanpunainen) ja huonoja (sininen) PP-kuitunäytteitä eri taajuuksilla, mikä korostaa kimmoisuuseroja. — Kuva 3: Varastointimoduuli taajuuden funktiona hyville ja huonoille PP-kuitunäytteille. Huonolla näytteellä oli enemmän elastisuutta, mikä aiheutti epäjohdonmukaista kuitujen halkaisijaa

Seuraavassa artikkelissamme täydennämme kuvaa kestomuovien reologisesta analyysistä ja selvitämme ominaisuuksia, joita voidaan mitata Rosandin kapillaarireometrillä.

Lue myös:

(ta-NETZSCH.com)

Lämpömuovien analysointi Kinexus-rotaatioreometrillä (ta-NETZSCH.com)

Lähde

[1] Polymeerien reologinen testaus ja ominaisuuksien määrittäminen rotaatioreometreillä ja kapillaariextruusioreometreillä (azom.com)

Kiitos tohtori Bob Marshille (Malvern Panalyticalin entinen työntekijä) tämän artikkelin alkuperäisenä kirjoittajana!

Vihreä polymeeriesine 3D-tulostetaan koneella, mikä havainnollistaa lämpöanalyysia ja reologiaa additiivisessa valmistuksessa.

ILMAINEN E-kirja

Lämpöanalyysi ja reologia polymeerien lisäainevalmistuksessa

Tutustu salaisuuksiin AM:n peliä muuttavien kykyjen takana! Äskettäin julkaistussa e-kirjassamme pureudutaan syvälle AM:n ytimeen ja paljastetaan luotettavien materiaalin karakterisointitekniikoiden, erityisesti lämpöanalyysin ja reologian, voima.

Lataa kopiosi nyt!