Termoplastiska extruderkomponenter med hög precision och varumärket NETZSCH, som visar upp avancerad polymerbearbetningsteknik.

10.09.2021 by Milena Riedl, Dr. Shona Marsh

Lösning av problem med polymerbearbetning med hjälp av en Kinexus rotationsreometer

Termoplastiska polymersmältor används i stor utsträckning i många moderna industriella processer för att tillverka en mängd olika föremål. Lär dig vilka egenskaper som mäts med en Kinexus rotationsreometer och som hjälper till att lösa verkliga problem med polymerbearbetning.

Termoplastiska polymersmältor används i stor utsträckning i många moderna industriella processer för att tillverka en mängd olika föremål. I den förra artikeln visade vi vilka egenskaper hos termoplaster som kan bestämmas med en Kinexus rotationsreometer, och nu går vi över till verkliga exempel som förklarar hur de uppmätta egenskaperna kan bidra till att lösa problem vid polymerbearbetning.

A) Variabilitet hos rörmått i extruderingsprocesser

Oscillatoriska tester vid låga frekvenser visade på skillnader i Elastisk modulDen komplexa modulen (den elastiska komponenten), lagringsmodulen eller G', är den "verkliga" delen av provets totala komplexa modul. Den elastiska komponenten indikerar den fasta responsen, eller responsen i fas, hos det prov som mäts. elasticitetsmodul mellan olika materialpartier. Det är uppenbart att rörets tjocklek beror på graden av återvinning av polymeren efter extrudering och det är därför inte förvånande att rören med högre tjocklek har en högre Elastisk modulDen komplexa modulen (den elastiska komponenten), lagringsmodulen eller G', är den "verkliga" delen av provets totala komplexa modul. Den elastiska komponenten indikerar den fasta responsen, eller responsen i fas, hos det prov som mäts. elasticitetsmodul.

Frekvenssvepdiagram som visar lagringsmodul för tjocka (blå) och tunna (rosa) HDPE-rör mot frekvens, vilket illustrerar materialegenskaper.
Figur 1: Frekvenssvepdata för två HDPE-rör. Provet med högre Elastisk modulDen komplexa modulen (den elastiska komponenten), lagringsmodulen eller G', är den "verkliga" delen av provets totala komplexa modul. Den elastiska komponenten indikerar den fasta responsen, eller responsen i fas, hos det prov som mäts. elasticitetsmodul producerade röret med större mätare

B) Minska ojämna fiberspinningsegenskaper

Genom lågfrekvent oscillerande provning kan skillnader i de elastiska egenskaperna hos olika materialpartier påvisas. Skillnaderna i elasticitet vid en låg frekvens är relaterade till skillnader i molekylviktsfördelningen (MWD) med resultatet att den bredare MWD resulterar i ökad sammanflätning av molekylkedjor som hindrar neddragningsprocessen i fiberspinningsprocessen. Detta orsakar i sin tur inkonsekvens i slutprodukten.

Komplex viskositetsgraf som jämför bra och dåliga polypropylen (PP)-fiberprover med olika frekvenser, vilket belyser skillnader i prestanda.
Figur 2: Komplex viskositet som en funktion av frekvensen för bra och dåliga PP-fiberprover. Observera att ingen märkbar skillnad är uppenbar
Graf över lagringsmodul som jämför bra (rosa) och dåliga (blå) PP-fiberprover över frekvens, vilket visar skillnader i elasticitet.
Figur 3: Lagringsmodul som en funktion av frekvensen för bra och dåliga PP-fiberprover. Det dåliga provet hade en mer elasticitet som orsakade inkonsekvent fiberdiameter

I vår nästa artikel kommer vi att komplettera bilden av reologisk analys av termoplaster och förklara de egenskaper som kan mätas med Rosands kapillärreometer.

Läs också om detta:

Dyka ner i grunderna för termoplasters reologi (ta-NETZSCH.com)

Analysera termoplaster med en Kinexus rotationsreometer (ta-NETZSCH.com)

Källa

[1] Reologisk testning av polymerer och bestämning av egenskaper med rotationsreometrar och kapillärextruderingsreometrar (azom.com)

Tack till Dr Bob Marsh (tidigare anställd på Malvern Panalytical) som är den ursprungliga författaren till denna artikel!

Grönt polymerobjekt som 3D-printas på en maskin, vilket illustrerar termisk analys och reologi vid additiv tillverkning.

GRATIS e-bok

Termisk analys och reologi vid additiv tillverkning av polymerer

Upptäck hemligheterna bakom AM:s banbrytande möjligheter! Vår nyutgivna e-bok dyker djupt in i hjärtat av AM och avslöjar kraften i tillförlitliga materialkarakteriseringstekniker, särskilt termisk analys och reologi.

AI Overview
An error occurred. Please try again.