Résolution des problèmes de traitement des polymères à l'aide d'un rhéomètre rotatif Kinexus

Les polymères thermoplastiques fondus sont largement utilisés dans de nombreux procédés industriels modernes pour fabriquer une multitude d'objets. Découvrez quelles propriétés mesurées avec un rhéomètre rotatif Kinexus permettent de résoudre des problèmes concrets de traitement des polymères.

Les polymères thermoplastiques fondus sont largement utilisés dans de nombreux procédés industriels modernes pour fabriquer une multitude d'objets. Le dernier article a montré quelles propriétés des thermoplastiques peuvent être déterminées à l'aide d'un rhéomètre rotatif Kinexus, mais nous passons maintenant à des exemples concrets expliquant comment les propriétés mesurées peuvent aider à résoudre des problèmes de traitement des polymères.

A) Variabilité des calibres de tubes et de tuyaux dans les processus d'extrusion

Les essais oscillatoires à basse fréquence ont révélé des différences de module élastique entre les différents lots de matériaux. Il est clair que le calibre du tube dépend du degré de récupération du polymère après l'extrusion et il n'est donc pas surprenant que les tubes et tuyaux ayant un calibre plus élevé aient un module d'élasticité plus important.

Graphique de balayage de fréquence montrant le module de stockage des tubes PEHD épais (bleu) et minces (rose) en fonction de la fréquence, illustrant les propriétés du matériau. — Figure 1 : Données de balayage de fréquence pour deux tuyaux en PEHD. L'échantillon ayant le module élastique le plus élevé a produit le tuyau de plus grand calibre

B) Réduction des propriétés incohérentes de filage des fibres

Des essais oscillatoires à basse fréquence ont permis de mettre en évidence des différences dans les propriétés élastiques de différents lots de matériaux. Les différences d'élasticité à basse fréquence sont liées à des différences dans la distribution de la masse moléculaire (MWD). En effet, une MWD plus large entraîne un enchevêtrement accru des chaînes moléculaires, ce qui entrave le processus d'étirage du processus de filage des fibres. Cela entraîne à son tour des incohérences dans le produit final.

Graphique de viscosité complexe comparant de bons et de mauvais échantillons de fibres de polypropylène (PP) à différentes fréquences, mettant en évidence les différences de performance. — Figure 2 : Viscosité complexe en fonction de la fréquence pour les bons et les mauvais échantillons de fibres PP. Notez qu'aucune différence discernable n'est évidente

Graphique du module de stockage comparant les bons (rose) et les mauvais (bleu) échantillons de fibres PP en fonction de la fréquence, mettant en évidence les différences d'élasticité. — Figure 3 : Module de stockage en fonction de la fréquence pour les bons et les mauvais échantillons de fibres PP. Le mauvais échantillon avait une plus grande élasticité, ce qui explique l'incohérence du diamètre des fibres

Dans notre prochain article, nous compléterons le tableau sur l'analyse rhéologique des thermoplastiques et expliquerons les propriétés qui peuvent être mesurées avec le rhéomètre capillaire Rosand.

Source

[1] Rheology Testing of Polymers and the Determination of Properties Using Rotational Rheometers and Capillary Extrusion Rheometers (azom.com) (Essai de rhéologie des polymères et détermination des propriétés à l'aide de rhéomètres rotatifs et de rhéomètres à extrusion capillaire)

Merci au Dr Bob Marsh (ancien employé de Malvern Panalytical) qui est l'auteur original de cet article !

Objet en polymère vert imprimé en 3D sur une machine, illustrant l'analyse thermique et la rhéologie dans la fabrication additive.

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