Pendahuluan
Sel Imobilisasi digunakan dengan rheometer rotasi Kinexus untuk mengkarakterisasi sifat reologi cat atau pelapis saat dikeringkan di atas substrat. Tes semacam itu berguna untuk menentukan efek dari
- Kandungan padatan
- Porositas substrat pelapis
- Ketebalan substrat pelapis
- Aditif penahan air
- Penurunan tekanan yang diterapkan
pada sifat reologi suatu bahan.
Gambar 1 menunjukkan sistem Sel Imobilisasi.
Pengukuran dilakukan dengan menempatkan sampel pada substrat yang diposisikan pada disk sinter berpori dan vakum diterapkan di bawahnya untuk memulai proses pengeringan. Geometri atas (kerucut atau pelat) dengan diameter hingga 45 mm dapat digunakan, dan pengukuran waktu nyata dilakukan secara rotasi (viskometri) untuk mengkarakterisasi kinetika imobilisasi sampel, atau osilasi untuk mendeteksi perubahan sifat viskoelastik.
Parameter Pengukuran
Berikut ini, sifat reologi cat tembok diukur selama pengeringan. Tabel 1 merinci parameter pengukuran.
Tabel 1: Parameter Pengukuran
| Perangkat | Rheometer rotasi Kinexus ultra+ |
| Jenis pengujian | Osilasi, sapuan waktu |
| Geometri | PP40 (pelat/piring, diameter: 40 mm) |
| Celah pada awal pengukuran | 1 mm |
| Gaya normal selama pengukuran | 0.5 N |
| Frekuensi | 1 Hz |
| Regangan geser | 0.5% |
Keterangan tentang:
Pemilihan SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan geser: Regangan geser 0,5% dipilih karena berada di Wilayah Viskoelastik Linier (LVER)Pada LVER, tegangan yang diberikan tidak cukup untuk menyebabkan kerusakan struktural (yielding) pada struktur dan oleh karena itu, sifat-sifat mikro-struktural yang penting diukur. wilayah viskoelastik linier (Wilayah Viskoelastik Linier (LVER)Pada LVER, tegangan yang diberikan tidak cukup untuk menyebabkan kerusakan struktural (yielding) pada struktur dan oleh karena itu, sifat-sifat mikro-struktural yang penting diukur.LVER) sehingga tidak menyebabkan kerusakan struktur sampel. Hal ini ditentukan melalui percobaan sapuan amplitudo (hasil tidak ditampilkan). Tentu saja, sampel berubah selama pengukuran karena sampel mengering, sehingga Wilayah Viskoelastik Linier (LVER)Pada LVER, tegangan yang diberikan tidak cukup untuk menyebabkan kerusakan struktural (yielding) pada struktur dan oleh karena itu, sifat-sifat mikro-struktural yang penting diukur.LVER-nya juga dapat berubah. Dengan melihat kurva distorsi harmonik, terlihat bahwa sampel tetap berada dalam Wilayah Viskoelastik Linier (LVER)Pada LVER, tegangan yang diberikan tidak cukup untuk menyebabkan kerusakan struktural (yielding) pada struktur dan oleh karena itu, sifat-sifat mikro-struktural yang penting diukur.LVER selama pengukuran berlangsung.
Gaya normal yang diterapkan selama pengukuran: Celah 1 mm dipilih untuk pengujian, tetapi untuk memperhitungkan penyusutan yang diperkirakan terjadi akibat pengeringan sampel, gaya normal small diterapkan untuk memastikan kontak dipertahankan antara pelat atas dan sampel dengan perubahan celah selama pengujian. Teknik ini mencegah sampel terlontar karena mempertahankan gaya normal menghasilkan pengurangan ukuran celah yang sesuai dengan penyusutan sampel.
LVER - Kisaran Viskoelastik Linier
- lVER adalah rentang amplitudo di mana SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan dan tegangan sebanding.
- Dalam Wilayah Viskoelastik Linier (LVER)Pada LVER, tegangan yang diberikan tidak cukup untuk menyebabkan kerusakan struktural (yielding) pada struktur dan oleh karena itu, sifat-sifat mikro-struktural yang penting diukur.LVER, tegangan (atau SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan) yang diterapkan tidak cukup untuk menyebabkan kerusakan struktur dan karenanya sifat mikrostruktur diukur.
Distorsi Harmonik
Di dalam Wilayah Viskoelastik Linier (LVER)Pada LVER, tegangan yang diberikan tidak cukup untuk menyebabkan kerusakan struktural (yielding) pada struktur dan oleh karena itu, sifat-sifat mikro-struktural yang penting diukur.LVER, frekuensi osilasi input sama dengan frekuensi osilasi output. Di luar Wilayah Viskoelastik Linier (LVER)Pada LVER, tegangan yang diberikan tidak cukup untuk menyebabkan kerusakan struktural (yielding) pada struktur dan oleh karena itu, sifat-sifat mikro-struktural yang penting diukur.LVER, kita mendapatkan distorsi harmonik. Osilasi input terurai menjadi respons frekuensi yang lebih tinggi (yaitu, harmonik). Ketika SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan keluar dari Wilayah Viskoelastik Linier (LVER)Pada LVER, tegangan yang diberikan tidak cukup untuk menyebabkan kerusakan struktural (yielding) pada struktur dan oleh karena itu, sifat-sifat mikro-struktural yang penting diukur.LVER, distorsi harmonik meningkat. Hal ini dapat dengan mudah ditampilkan dalam perangkat lunak NETZSCH rSpace.
Hasil Pengukuran
Gambar 2 menampilkan kekakuan kompleks dan celah yang diukur selama pengeringan cat dinding.
Setelah penyeimbangan selama 1 menit di mana osilasi diterapkan tanpa vakum, pompa dinyalakan dan pengeringan cat dimulai. Hal ini menghasilkan peningkatan Modulus KompleksModulus kompleks terdiri dari dua komponen, yaitu modulus penyimpanan dan modulus kehilangan. Modulus penyimpanan (atau modulus Young) menggambarkan kekakuan dan modulus kehilangan menggambarkan perilaku redaman (atau viskoelastik) dari sampel yang sesuai dengan menggunakan metode Analisis Mekanik Dinamis (Dynamic Mechanical Analysis/DMA). modulus kompleks selama tiga dekade. Kekakuan kompleks dan celah selama pengeringan cat 2 (kekakuan) dalam waktu 11 menit, sementara sampel menyusut lebih dari 10%. Setelah waktu ini, Modulus KompleksModulus kompleks terdiri dari dua komponen, yaitu modulus penyimpanan dan modulus kehilangan. Modulus penyimpanan (atau modulus Young) menggambarkan kekakuan dan modulus kehilangan menggambarkan perilaku redaman (atau viskoelastik) dari sampel yang sesuai dengan menggunakan metode Analisis Mekanik Dinamis (Dynamic Mechanical Analysis/DMA). modulus kompleks serta celah mendatar, menunjukkan akhir dari proses pengeringan.
Demonstrasi pengaturan Sel Imobilisasi dapat dilihat dalam video ini: Cara menggunakan sel imobilisasi