Введение
Для успешной переработки полимеров необходимо глубокое понимание поведения материала в реальных производственных условиях. Хотя сдвиговая вязкость обычно измеряется и используется для оптимизации технологического процесса, вязкость при растяжении зачастую предоставляет недостающую информацию, необходимую для понимания таких проблем, как нестабильность течения, дефекты пленки, разбухание в матрице, сужение или низкое качество продукции.
Капиллярный реометр высокого давления Rosand позволяет определять как сдвиговую, так и растяжительную вязкость за одно измерение, предоставляя ценную информацию о характеристиках материала во время экструзии, выдувного формования и других процессов растяжительного течения.
Экстензионная вязкость: когда сдвиговой вязкости недостаточно
Материалы могут демонстрировать практически идентичные характеристики сдвиговой вязкости, при этом значительно различаясь по своим эксплуатационным свойствам в процессе переработки. В таких случаях растяжительная вязкость зачастую позволяет выявить эти различия, поскольку, по сравнению с измерением сдвиговой вязкости, она обладает высокой чувствительностью к молекулярной архитектуре и распределению молекулярной массы.
Для переработчиков и разработчиков материалов опора исключительно на вязкость при сдвиге может привести к неполной характеристике материала и неожиданным трудностям в производстве.
Задача: предотвратить прилипание материала в зоне выхода традиционных дисковых матриц
Растяжимая вязкость в реометре Росанда определяется путем измерения падения давления на входе в матрицу. При использовании стандартных матриц нулевой длины (с отверстием) материал может прилипать и скапливаться на выходе из матрицы, особенно при испытании высокоэластичных полимерных расплавов.
Это может привести к:
- завышенных значений вязкости при растяжении, определяемых по перепаду давления на входе (Pen)
- Низкой повторяемости результатов
- Неверной интерпретации свойств материала
- Неспособности уче identify и важных эффектов, таких как упрочнение при деформации
Решение: технология FreeFlow Die
Для преодоления этих ограничений компания NETZSCH совместно с профессором Мартином Затлукалом из ТБУ Злин разработала инновационную матрицу FreeFlow (рис. 1). Её оптимизированная геометрия предотвращает прилипание материала в нижней части матрицы. В результате падение давления на входе можно измерить точно и воспроизводимо.
Преимущества очевидны:
- Точные измерения вязкости при растяжении
- Повышенная воспроизводимость
- Надёжное выявление явлений упрочнения и размягчения при деформации
- Повышение доверия к реологическим данным
Разработано для реальных задач обработки данных
Матрицы FreeFlow выпускаются как с круглой, так и с прямоугольной геометрией. Это позволяет пользователям исследовать вязкость при сдвиге, а также:
- одноосную вязкость при растяжении для таких применений, как выдувное формование и прядение волокон
- плоскостную вязкость при растяжении для экструзии литой пленки и оценки эффектов сужения
В результате обеспечивается более полное понимание поведения материала в условиях деформации, характерных для технологического процесса.
Краткий обзор ваших преимуществ
- Отсутствие прилипания материала в зоне ниже выхода из матрицы
- Высокая надёжность реологических измерений
- Точное определение вязкости при растяжении
- Надёжное обнаружение деформационного упрочнения и размягчения
- Характеристика материала в реальных условиях переработки
- Эффективная разработка материалов и оптимизация технологических процессов
Заключение
Матрица FreeFlow расширяет возможности капиллярного реометра высокого давления Rosand, обеспечивая высоконадежные измерения вязкости при сдвиге и растяжении. Благодаря устранению прилипания материала в зоне ниже выхода из матрицы и минимизации погрешностей измерений она предоставляет точные реологические данные, необходимые для эффективной разработки продукции, улучшенного контроля технологического процесса и повышения производительности производства.