Introducere
Celula de imobilizare este utilizată cu reometrul rotativ Kinexus pentru a caracteriza proprietățile reologice ale unei vopsele sau ale unui strat de acoperire în timp ce acesta este uscat pe un substrat. Un astfel de test este util pentru a determina efectele
- Conținutul de solide
- Porozitatea substratului de acoperire
- Grosimea substratului de acoperire
- Aditivii de retenție a apei
- Căderea de presiune aplicată
asupra proprietăților reologice ale unui material.
Figura 1 prezintă sistemul Immobilization Cell.
Măsurarea se face prin așezarea probei pe un substrat poziționat pe un disc poros sinterizat și aplicarea unui vid dedesubt pentru a iniția procesul de deshidratare. Se poate utiliza o geometrie superioară (con sau placă) cu un diametru de până la 45 mm, iar măsurătorile în timp real se efectuează în rotație (viscometrie) pentru a caracteriza cinetica de imobilizare a probei sau în oscilație pentru a detecta modificări ale proprietăților viscoelastice.
Parametrii de măsurare
În cele ce urmează, proprietățile reologice ale unei vopsele de perete au fost măsurate în timpul uscării. Tabelul 1 detaliază parametrii de măsurare.
Tabelul 1: Parametrii de măsurare
| Dispozitiv | Reometru rotațional Kinexus ultra+ |
| Tip de încercare | Oscilație, baleiaj în timp |
| Geometrie | PP40 (placă/placă, diametru: 40 mm) |
| Spațiu la începutul măsurătorii | 1 mm |
| Forța normală în timpul măsurării | 0.5 N |
| Frecvența | 1 Hz |
| Tensiunea de forfecare | 0.5% |
Observații privind:
Selectarea tensiunii de forfecare: Tensiunea de forfecare de 0,5% a fost selectată deoarece se află în Regiunea vâscoelastică liniară (LVER)În LVER, tensiunile aplicate sunt insuficiente pentru a provoca ruperea structurală (cedare) a structurii și, prin urmare, se măsoară proprietăți micro-structurale importante.regiunea vâscoelastică liniară (LVER) și, prin urmare, nu duce la o rupere a structurii probei. Acest lucru a fost determinat prin intermediul unui experiment de măturare a amplitudinii (rezultatele nu sunt afișate). Bineînțeles, proba se modifică în timpul măsurătorii, deoarece se usucă, astfel încât și Regiunea vâscoelastică liniară (LVER)În LVER, tensiunile aplicate sunt insuficiente pentru a provoca ruperea structurală (cedare) a structurii și, prin urmare, se măsoară proprietăți micro-structurale importante.LVER-ul acesteia se poate modifica. O privire asupra curbei de distorsiune armonică a arătat că eșantionul a rămas în Regiunea vâscoelastică liniară (LVER)În LVER, tensiunile aplicate sunt insuficiente pentru a provoca ruperea structurală (cedare) a structurii și, prin urmare, se măsoară proprietăți micro-structurale importante.LVER pe toată durata măsurătorii.
Forța normală aplicată în timpul măsurării: Pentru test a fost ales un decalaj de 1 mm, dar pentru a ține seama de contracția așteptată ca urmare a uscării probei, a fost aplicată o forță normală small pentru a se asigura menținerea contactului între placa superioară și probă cu schimbarea decalajului în timpul testului. Această tehnică a împiedicat ejectarea probei, deoarece menținerea unei forțe normale a dus la reducerea dimensiunii spațiului în funcție de contracția probei.
LVER - Gama vâscoelastică liniară
- lVER este intervalul de amplitudine în care deformația și tensiunea sunt proporționale.
- În Regiunea vâscoelastică liniară (LVER)În LVER, tensiunile aplicate sunt insuficiente pentru a provoca ruperea structurală (cedare) a structurii și, prin urmare, se măsoară proprietăți micro-structurale importante.LVER, tensiunile (sau deformațiile) aplicate sunt insuficiente pentru a provoca ruperea structurală a structurii și, prin urmare, sunt măsurate proprietățile microstructurale.
Distorsiune armonică
În cadrul Regiunea vâscoelastică liniară (LVER)În LVER, tensiunile aplicate sunt insuficiente pentru a provoca ruperea structurală (cedare) a structurii și, prin urmare, se măsoară proprietăți micro-structurale importante.LVER, frecvența de oscilație de intrare este aceeași cu frecvența de oscilație de ieșire. Dincolo de Regiunea vâscoelastică liniară (LVER)În LVER, tensiunile aplicate sunt insuficiente pentru a provoca ruperea structurală (cedare) a structurii și, prin urmare, se măsoară proprietăți micro-structurale importante.LVER, apare distorsiunea armonică. Oscilația de intrare se descompune în răspunsuri de frecvență mai mare (de exemplu, armonice). Pe măsură ce ÎntindereÎntinderea descrie o deformare a unui material, care este încărcat mecanic de o forță sau o tensiune externă. Compușii de cauciuc prezintă proprietăți de fluaj, dacă se aplică o sarcină statică.tulpina iese din LVER, distorsiunea armonică crește. Aceasta poate fi afișată cu ușurință în software-ul NETZSCH rSpace.
Rezultatele măsurătorilor
Figura 2 prezintă rigiditatea complexă și spațiul măsurat în timpul uscării vopselei de perete.
După o echilibrare de 1 minut în care a fost aplicată o oscilație fără vid, pompa a fost pornită și a început deshidratarea vopselei. Acest lucru a dus la o creștere de trei decenii a modulului complex. Rigiditatea complexă și decalajul în timpul uscării vopselei 2(rigiditate) în 11 minute, în timp ce proba s-a micșorat cu mai mult de 10%. După acest timp, modulul complex, precum și decalajul s-au stabilizat, indicând sfârșitul procesului de uscare.
O demonstrație de configurare a celulei de imobilizare poate fi văzută în acest videoclip: Cum se utilizează celula de imobilizare