Solução de problemas de processamento de polímeros usando um reômetro rotacional Kinexus

Os polímeros termoplásticos fundidos são amplamente utilizados em muitos processos industriais modernos para fabricar uma infinidade de objetos. Enquanto o último artigo mostrou quais propriedades dos termoplásticos podem ser determinadas com um reômetro rotacional Kinexus , agora vamos passar para exemplos reais que explicam como as propriedades medidas podem ajudar a resolver problemas de processamento de polímeros.

A) Variabilidade das bitolas de tubos e canos em processos de extrusão

Os testes oscilatórios em baixas frequências revelaram diferenças no Módulo elásticoO módulo complexo (componente elástico), módulo de armazenamento ou G', é a parte "real" das amostras, o módulo complexo geral. Esse componente elástico indica a resposta do tipo sólido, ou em fase, da amostra que está sendo medida. módulo de elasticidade entre diferentes lotes de material. Claramente, a bitola do tubo depende do grau de recuperação do polímero após a extrusão e, portanto, não é de surpreender que os tubos com bitola mais alta tenham um Módulo elásticoO módulo complexo (componente elástico), módulo de armazenamento ou G', é a parte "real" das amostras, o módulo complexo geral. Esse componente elástico indica a resposta do tipo sólido, ou em fase, da amostra que está sendo medida. módulo de elasticidade maior.

Gráfico de varredura de frequência mostrando o módulo de armazenamento de tubos de PEAD grossos (azul) e finos (rosa) em relação à frequência, ilustrando as propriedades do material. — Figura 1: Dados de varredura de frequência para dois tubos de HDPE. A amostra com Módulo elásticoO módulo complexo (componente elástico), módulo de armazenamento ou G', é a parte "real" das amostras, o módulo complexo geral. Esse componente elástico indica a resposta do tipo sólido, ou em fase, da amostra que está sendo medida. módulo de elasticidade mais alto produziu o tubo de maior calibre

B) Redução de propriedades inconsistentes de fiação de fibras

Por meio de testes oscilatórios de baixa frequência, foi possível demonstrar diferenças nas propriedades elásticas de diferentes lotes de material. As diferenças de elasticidade em uma baixa frequência estão relacionadas a diferenças na distribuição de peso molecular (MWD), sendo que a MWD mais ampla resulta em um maior emaranhamento da cadeia molecular, o que dificulta o processo de extração do processo de fiação da fibra. Isso, por sua vez, causa inconsistência no produto final.

Gráfico de viscosidade complexa comparando amostras de fibra de polipropileno (PP) boas e ruins em frequências variadas, destacando as diferenças de desempenho. — Figura 2: Viscosidade complexa em função da frequência para amostras de fibra PP boas e ruins. Observe que nenhuma diferença perceptível é evidente

Gráfico do módulo de armazenamento comparando amostras de fibra de PP boas (rosa) e ruins (azul) em toda a frequência, destacando as diferenças de elasticidade. — Figura 3: Módulo de armazenamento em função da frequência para amostras de fibra PP boas e ruins. A amostra ruim tinha mais elasticidade, causando um diâmetro de fibra inconsistente

Em nosso próximo artigo, completaremos o quadro sobre a análise reológica de termoplásticos e explicaremos as propriedades que podem ser medidas com o Reômetro Capilar Rosand.

Fonte

[1] Teste de reologia de polímeros e a determinação de propriedades usando reômetros rotacionais e reômetros de extrusão capilar (azom.com)

Agradecemos ao Dr. Bob Marsh (ex-funcionário da Malvern Panalytical) como autor original deste artigo!

Objeto de polímero verde sendo impresso em 3D em uma máquina, ilustrando a análise térmica e a reologia na manufatura aditiva.

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