19.09.2023 by Milena Riedl
Arbetsprincip för kapillärreometrar
Traditionellt sett har kapillärreometrar använts för att mäta viskösa materials skjuvviskositet och elasticitet vid höga skjuvhastigheter. I den här artikeln och videon förklarar Natalie Rudolph (PhD) kapillärreometerns arbetsprincip, parametrar och deras samband.
I den tidigare bloggartikeln om kapillärreometri besvarade vi den viktiga frågan varför det finns ett behov av en kapillärreometer, vilka parametrar som kan mätas och för vilka ändamål parametrarna kan användas.
Natalie Rudolph (PhD) förklarar kapillärreometerns arbetsprincip, parametrar och deras samband i videon nedan.
Hur ser en flödeskurva med karakteristisk viskositet ut?
För varje applicerad kolvhastighet appliceras en skjuvhastighet (beroende på matrisens diameter) på provet. Ett jämviktstryck registreras för varje kolvhastighet för att beräkna skjuvviskositeten. Skjuvviskositeten beräknas utifrån den hastighet och det tryck som råder vid olika skjuvhastigheter.
De flesta prover (särskilt polymerer) följer en karakteristisk viskositetsflödeskurva. I området med noll skjuvning är viskositeten oberoende av skjuvhastigheten. Detta inträffar vid låga skjuvhastigheter eftersom deformationen inte är large tillräcklig för att lösa upp de långa polymerkedjorna. Området med förtunning vid skjuvning beskriver det område där viskositeten fortsätter att minska med ökande skjuvningshastighet. När polymerkedjorna har förlängts och sträckts ut maximalt kan ökad skjuvning inte minska viskositeten ytterligare. Detta är den så kallade oändliga viskositetsregionen.
För att få korrekta viskositetskurvor krävs en förståelse för de faktorer som påverkar mätresultaten. Dessa faktorer kan baseras på uppställningen, men också på materialegenskaperna, t.ex. själva skjuvtunnningsbeteendet.
Bagley och Rabinowitsch Rättelser
I videon förklarar Dr. Rudolph både Bagley- och Rabinowitsch-korrektionen i detalj och visar hur viktiga de är. Bagley-korrektionen är nödvändig på grund av de typiska flödesförhållandena när material pressas från en större behållare till en mindre form. Den senare Rabinowitsch-korrektionen är viktigast för icke-newtonska material som polymerer.
Nästa vecka kommer vi att berätta mer om RH 2000 och visa i en snabb testkörning hur enkelt instrumentet är att använda.