Glossário

Correção de Bagley

Os sistemas de reômetro capilar de alta pressão da Rosand permitem a extrusão controlada (por fluxo volumétrico) de uma amostra por meio de uma matriz de alta precisão de dimensões conhecidas. Isso permite caracterizar as propriedades de fluxo do material, normalmente sob condições de alta força (ou pressão) e/ou alta taxa de cisalhamento.

Por que a correção de Bagley?

Durante a medição do reômetro capilar de alta pressão, o material normalmente flui de um cilindro de 15 mm de diâmetro para uma matriz de 1 mm de diâmetro. A pressão necessária para acelerar o material na matriz é medida na entrada da matriz. Assim, o valor medido contém não apenas a pressão necessária para cisalhar o material através da matriz, mas também a pressão necessária para acelerar a Temperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica). fusão da baixa velocidade de fluxo no canal de alimentação para uma velocidade de fluxo muito maior na matriz redonda ou capilar. Essa mudança de velocidade causa mudanças de pressão que podem ser consideradas na equação a seguir, veja a figura 1).

ΔPmeasured = ΔPentry + ΔPshear + ΔPoutlet

Consequentemente, o transdutor de pressão mede uma queda de pressão que excede a queda de pressão dentro da matriz.

Para obter a verdadeira EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão de cisalhamento da parede necessária para o cálculo da verdadeira viscosidade de cisalhamento, é essencial corrigir esse efeito descrito. Esse processo é chamado de correção de Bagley.

Diagrama que ilustra a pós-cristalização em polímeros, mostrando mudanças na cadeia molecular e estruturas em materiais semicristalinos.
Figura 1. Os efeitos da pressão de entrada e saída precisam ser corrigidos e considerados ao usar uma matriz capilar.

Como realizar a correção de Bagley?

  • Correção histórica de Bagley

Uma solução é usar o método descrito na norma DIN 11443. Nessa norma, a queda de pressão é medida em uma série de matrizes com o mesmo diâmetro, mas com comprimento decrescente (relação L/D diferente). Um ajuste linear é realizado nos pontos medidos, permitindo uma extrapolação para a relação L/D de comprimento 0 (Figura 2).

Gráfico que ilustra a pressão vs. relação L/D com matrizes de extrusão variadas, mostrando tendências de taxas de cisalhamento altas e baixas para análise reológica.
Figura 2. Uso de matrizes com diferentes relações L/D para a extrapolação da queda de pressão em um comprimento de 0 mm.

No entanto, o resultado da extrapolação para L/D = 0 geralmente fornece uma pressão negativa incorreta, pois a extrapolação pode não ser linear em relações L/D baixas (Figura 3).

Gráfico comparando a pressão e as relações L/D, destacando a não linearidade na extrapolação em relações baixas e problemas de pressão negativa.
Figura 3. A extrapolação do ajuste linear pode estar incorreta em relações L/D baixas.
  • Correção de Bagley em uma medida: O barril de furo duplo

Um método alternativo para corrigir os efeitos de entrada e saída é trabalhar com uma matriz de orifício (normalmente com 250 µm de comprimento) junto com a matriz capilar longa em um instrumento de furo duplo. Com essa abordagem, a queda de pressão de entrada pode ser medida diretamente.) Um benefício notável dessa abordagem é que a medição e a correção ocorrem em uma única execução de teste usando o reômetro capilar de furo duplo, evitando assim a necessidade de um mínimo de três testes exigidos pela correção histórica de Bagley.

Gráfico que ilustra as medições de queda de pressão para matrizes capilares e de orifício, essenciais para a compreensão da correção de Bagley em testes de reômetro.
Figura 4. Determinação da queda de pressão de entrada com uma matriz de orifício

Cálculos automáticos em FlowMaster: A um clique de distância da correção de Bagley

O software NETZSCH FlowMaster facilita a execução automatizada dos procedimentos de extrapolação necessários para a implementação da correção histórica de Bagley. Ao usar a opção de barril de furo duplo e matriz de comprimento zero, essa configuração permite medições simultâneas em matriz capilar e de orifício.

A queda de pressão de entrada na matriz é determinada dessa forma, e a EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão de cisalhamento absoluta e a viscosidade de cisalhamento absoluta são calculadas usando o método de Bagley. Essa correção é feita com apenas um clique no software NETZSCH FlowMaster .

Dois profissionais analisam gráficos e dados em uma mesa, um usando um tablet e o outro fazendo anotações, em um espaço de trabalho bem iluminado.

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