Introduzione
La cella di immobilizzazione viene utilizzata con il reometro rotazionale Kinexus per caratterizzare le proprietà reologiche di una vernice o di un rivestimento mentre viene essiccato su un substrato. Questo test è utile per determinare gli effetti di
- Contenuto di solidi
- Porosità del substrato di rivestimento
- Spessore del substrato di rivestimento
- Additivi per la ritenzione idrica
- Caduta di pressione applicata
sulle proprietà reologiche di un materiale.
La Figura 1 mostra il sistema della cella di immobilizzazione.
La misurazione viene effettuata ponendo il campione su un substrato posizionato su un disco sinterizzato poroso e applicando il vuoto al di sotto per avviare il processo di disidratazione. È possibile utilizzare una geometria superiore (cono o piastra) con diametro fino a 45 mm e misurare in tempo reale in rotazione (viscometria) per caratterizzare la cinetica di immobilizzazione del campione o in oscillazione per rilevare i cambiamenti nelle proprietà viscoelastiche.
Parametri di misura
Di seguito, sono state misurate le proprietà reologiche di una pittura murale durante l'essiccazione. La tabella 1 illustra i parametri di misurazione.
Tabella 1: Parametri di misura
| Dispositivo | Reometro rotazionale Kinexus ultra+ |
| Tipo di test | Oscillazione, time sweep |
| Geometria | PP40 (piastra/piatto, diametro: 40 mm) |
| Distanza all'inizio della misurazione | 1 mm |
| Forza normale durante la misura | 0.5 N |
| Frequenza | 1 Hz |
| Deformazione da taglio | 0.5% |
Osservazioni su:
Selectione dello sforzo di taglio: La deformazione di taglio dello 0,5% è stata selectperché si trova nella Regione viscoelastica lineare (LVER)Nell'LVER, le sollecitazioni applicate non sono sufficienti a causare la rottura strutturale (snervamento) della struttura e quindi si misurano importanti proprietà microstrutturali.regione viscoelastica lineare (LVER) e quindi non porta a una rottura della struttura del campione. Questo è stato determinato mediante un esperimento di sweep di ampiezza (i risultati non sono riportati). Naturalmente, il campione cambia durante la misura perché si asciuga, quindi anche la sua Regione viscoelastica lineare (LVER)Nell'LVER, le sollecitazioni applicate non sono sufficienti a causare la rottura strutturale (snervamento) della struttura e quindi si misurano importanti proprietà microstrutturali.LVER può cambiare. Un'occhiata alla curva di distorsione armonica ha rivelato che il campione è rimasto nella Regione viscoelastica lineare (LVER)Nell'LVER, le sollecitazioni applicate non sono sufficienti a causare la rottura strutturale (snervamento) della struttura e quindi si misurano importanti proprietà microstrutturali.LVER durante l'intera misurazione.
La forza normale applicata durante la misura: Per la prova è stato scelto un intervallo di 1 mm, ma per tenere conto del ritiro previsto dall'essiccazione del campione, è stata applicata una forza normale small per garantire il mantenimento del contatto tra la piastra superiore e il campione con la variazione dell'intervallo durante la prova. Questa tecnica ha impedito l'espulsione del campione, poiché il mantenimento di una forza normale ha fatto sì che la riduzione delle dimensioni della fessura corrispondesse al restringimento del campione.
LVER - Gamma viscoelastica lineare
- il Regione viscoelastica lineare (LVER)Nell'LVER, le sollecitazioni applicate non sono sufficienti a causare la rottura strutturale (snervamento) della struttura e quindi si misurano importanti proprietà microstrutturali.LVER è l'intervallo di ampiezza in cui la deformazione e la sollecitazione sono proporzionali.
- Nel Regione viscoelastica lineare (LVER)Nell'LVER, le sollecitazioni applicate non sono sufficienti a causare la rottura strutturale (snervamento) della struttura e quindi si misurano importanti proprietà microstrutturali.LVER, le sollecitazioni (o le deformazioni) applicate non sono sufficienti a causare la rottura strutturale della struttura e quindi si stanno misurando le proprietà microstrutturali.
Distorsione armonica
All'interno della Regione viscoelastica lineare (LVER)Nell'LVER, le sollecitazioni applicate non sono sufficienti a causare la rottura strutturale (snervamento) della struttura e quindi si misurano importanti proprietà microstrutturali.LVER, la frequenza di oscillazione dell'ingresso è uguale alla frequenza di oscillazione dell'uscita. Oltre la LVER, si ha una distorsione armonica. L'oscillazione in ingresso si scompone in risposte di frequenza superiore (cioè armonica). Man mano che la deformazione si allontana dalla LVER, la distorsione armonica aumenta. È possibile visualizzarla facilmente nel software NETZSCH rSpace.
Risultati della misurazione
La Figura 2 mostra la rigidità complessa e la distanza misurata durante l'essiccazione della pittura murale.
Dopo un'equilibratazione di 1 minuto in cui è stata applicata un'oscillazione senza vuoto, è stata accesa la pompa ed è iniziata l'asciugatura della vernice. Ciò ha comportato un aumento di tre decadi del Modulo complessoIl modulo complesso è costituito da due componenti, il modulo di accumulo e il modulo di perdita. Il modulo di accumulo (o modulo di Young) descrive la rigidità e il modulo di perdita descrive il comportamento smorzante (o viscoelastico) del campione corrispondente, utilizzando il metodo dell'analisi meccanica dinamica (DMA). modulo complesso. Rigidità complessa e gap durante l'essiccazione della vernice 2(rigidità) entro 11 minuti, mentre il campione si è ridotto di oltre il 10%. Dopo questo tempo, il Modulo complessoIl modulo complesso è costituito da due componenti, il modulo di accumulo e il modulo di perdita. Il modulo di accumulo (o modulo di Young) descrive la rigidità e il modulo di perdita descrive il comportamento smorzante (o viscoelastico) del campione corrispondente, utilizzando il metodo dell'analisi meccanica dinamica (DMA). modulo complesso e la distanza si sono stabilizzati, indicando la fine del processo di essiccazione.
Una dimostrazione dell'impostazione della cella di immobilizzazione è visibile in questo video: Come utilizzare la cella di immobilizzazione