Perspectivas fluenômicas de fusões termoplásticas (fluímetros capilares)

Introdução
Fluorescença é o estudo do fluxo e da deformação da matéria.
disciplina, que foi fundada no final do século 17 Hooke
Princípios de elasticidade e viscosidade introduzidos por Newton
Sobre a base. Porque é fácil de moldar, o preço é baixo,
A fusão de polímeros termoplásticos é amplamente utilizada na indústria moderna
Indústria é usada para fabricar vários produtos. Então...
Precisamos entender o que acontece ao moldar polímeros em fusão.
O que flui.
Os polímeros são um sistema complexo e muitos fatores
afeta suas propriedades de fluxo. Causas que afetam o desempenho da fluência
Os elementos podem incluir: temperatura de moldagem; Velocidade de fluxo;
tempo de estadia, etc.
Além disso, as características flutuantes do polímero estão entre os líquidos
entre o corpo e o sólido. Isso leva ao fluxo de polímeros.
Características dinâmicas e outras características importantes discutidas abaixo
parte dessas relações.
Ficamos claros que a viscosidade da fusão depende da temperatura.
Reduza a temperatura do molde até a produção parcial em fase de moldagem
A temperatura da superfície do produto não é
A baixa temperatura de moldagem do zui (correspondente ao zui
grande viscosidade da resina).
Reduzir a temperatura do molde pode economizar energia e encurtar
Tempo de produção para entender a viscosidade e a temperatura
É muito importante.
* Quando o polímero é extrudido
O grande fenômeno de inflação, sua manifestação é o diâmetro da extrução
Tornar-se maior. Aumento da saída e do molde de entrada
O tamanho da deformação elástica da fusão está relacionado. Notas adicionais
Isso significa que, em condições de fluxo constante, a fusão
a extensão da saída (exatamente a extensão da saída)
O grau depende do comprimento do molde oral. Em outras palavras,
A fusão de polímeros é dependente do tempo, a fusão de polímeros
Perceber a eliminação gradual da deformação elástica gerada durante a moldagem,
Quanto mais tempo a fusão permanece no molde bucal, a saída aumenta.
O grau também é menor.
Elasticidade de fusão para moldagem de muitos outros polímeros
Tem um impacto profundo, como:
moldagem por sopro. A espessura da parede do produto depende do fechamento do molde
A magnitude do inchaço da saída durante a extrusão frontal.
Formação a vácuo ou termo. Os polímeros devem ser mantidos
Um certo grau de elasticidade para evitar que o vácuo seja inalado frio
A queda ocorre antes da moldagem. Se os polímeros não
Tendo elasticidade suficiente, é possível em aplicações de vácuo
E antes de entrar em contato com o molde frio e duro.
Ao mesmo tempo, o desempenho de processamento dos polímeros também depende da mistura
Lubricantes, plastificantes e enchimentos para moldagem de compostos
concentração de outros componentes. A partir deste perfil nós
Compreender corretamente o fluxo de fusão de polímeros
O desempenho dinâmico requer uma variedade de instrumentos complexos.
Os fluidólogos acreditam que as propriedades de fluxo dos polímeros podem
Simplesmente dividido em três partes: corte caracterizado pela viscosidade
com fluxo de alongamento, e caracterizado por proporções de módulo ou expansão
comportamento elástico.
Para definir as propriedades dos polímeros, é necessário
O instrumento pode ser cortado / puxado em uma determinada temperatura e
Estes parâmetros são extraídos dentro da faixa de alongamento. moderno
Os instrumentos de teste de fluência de laboratório podem ser divididos em duas categorias principais:
Transformadores rotativos eTransformador capilar- É.
Esses instrumentos geralmente requerem uma pequena quantidade de amostras de polímeros.
As amostras são redondas, geralmente com diâmetro de 25 mm,
Espessura 1 mm. Coloque a amostra em um par de placas paralelas
Entre, ou acima, uma placa conica, abaixo uma placa plana,
A temperatura pode ser mantida através de um dispositivo de aquecimento externo, como
Secador de cabelo ou aquecimento elétrico da placa.
Os fluímetros rotativos modernos podem fazer vários testes, podem
Caracterização abrangente suficiente do material em uma determinada temperatura e taxa de fluxo
comportamento dentro do âmbito. Projetos de teste possíveis
Por exemplo:
Curvas de fluxo para medir viscosidade de corte e taxa de corte ou
Corte a relação entre o estresse. Se a velocidade de corte for suficiente
Baixa viscosidade constante, ou seja, taxa suficiente
Baixa viscosidade constante, o chamado corte zero
Viscosidade de corte.
Transformador rotativo
Artigos Aplicados de Fluorescença
2 Artigos aplicados a fluidologia
Figura 1: Curva de fluxo de LDPE a 190 ° C, cuja viscosidade é
Plataforma de renderização com baixa taxa de corte. Tamanho de viscosidade de corte zero por
O peso molecular médio dos polímeros é determinado.
Figura 2: Deslizamento de polipropileno a 190ºC (azul) e recuperação (vermelho)
Curva, capaz de medir zero corte viscosidade e equilíbrio pode restaurar a suavidade.
Figura 3: Dados de relaxamento de tensão para LDPE a 190 ° C. Quando relaxar
A curva de distribuição contém informações sobre a distribuição do peso molecular do polímero.
Figura 4: Polipropileno em 190? Scan de frequência em C. Intersecção
Determinado pelo peso molecular médio e distribuição de peso molecular.
Testes mostram que a viscosidade de corte zero depende do polímero
peso molecular médio, comprimento da plataforma (ou seja, viscosidade)
Reduzir a taxa de corte antes da reação) peso molecular
largura do tecido. Os pacotes podem ser usados ​​a partir desses dados
Determine o peso molecular médio e a distribuição do peso molecular.
Teste de deslizamento (aplicado continuamente ao longo do tempo)
tensão constante), é outro modo de medir a viscosidade de corte zero
Um método. Combinado com teste de resposta (eliminação do estresse),
Eles podem medir o tamanho da variável elástica da amostra.
Porque o elástico rebota e tenta recuperar-se.
sua forma original.
O teste de relaxamento de tensão é para deformar instantaneamente a amostra
adicionar tensão) e registrar as mudanças de tensão ao longo do tempo.
A velocidade de relaxamento de tensão depende da temperatura de ensaio
viscoelasticidade do composto. Esses dados são geralmente usados ​​em modelos de relaxamento.
Os gráficos de coordenadas de quantidade e tempo são exibidos. Módulo e Tempo
O relacionamento é muitas vezes ignorado, mas ele pode medir zero rapidamente.
Viscosidade de corte e peso molecular médio.
A função diferencial módulo/tempo pode gerar um fluxo contínuo
Curva de distribuição do tempo. Essa repetição de natureza anormal
Funções mixtas contêm distribuição de peso molecular com polímeros
informações relevantes.
Teste de oscilação de pequena amplitude como um teste de frequência conveniente
Função frequentemente usada para medir simultaneamente bombas de polímeros
Características sexuais e viscosas. Dois parâmetros frequentemente utilizados
é "armazenamento" (elástico) módulo e "perda" (pegajoso)
Sexual) módulo (G’’), caracterizando a recuperação do material, respectivamente
(ou seja, resposta elástica) e fluxo (resposta viscosa)
Correspondente à mudança da taxa de variabilidade (frequência de teste)
grau de mudança.
A resposta típica para a fusão de polímeros é de alta frequência
Para se apresentar como elástico, a baixa frequência se apresenta principalmente como
Viscosidade. Isso significa que há duas fases de resposta.
frequência crítica. Obviamente, é uma intenção.
ponto claro, e a intersecção desta frequência com o módulo
Os pontos dependem do peso molecular e
Distribuição do peso molecular. Use este ponto como controle de qualidade
A vantagem potencial da fabricação de ferramentas está na produção de cola de corte
Ponto constante de grau em comparação com o módulo de armazenamento de energia e o módulo de perda
A quantidade de intersecções em frequências mais altas. Assim, com o fluxo
Medição de curva dinâmica ou teste de deslizamento em comparação com o teste
Pode levar muito menos tempo.
Informações sobre a estrutura molecular e a relação entre as propriedades de processamento
A discussão abrangente está além do âmbito deste artigo,
O exemplo abaixo mostra a viscosidade dos polímeros.
Como a caracterização elástica é resolvida no processamento real
Problemas:
A) Diversidade de espessuras de tubos de extrusão
Teste de oscilação em baixas frequências (abaixo de 0,1 Hz)
Revela diferenças de módulo elástico entre diferentes lotes de materiais
Diferente. Obviamente, a espessura do tubo depende do polímero.
grau de recuperação após a extrusão, portanto, o tamanho do tubo mais
Quanto maior for o módulo elástico, não é surpresa.
B) Reduzir a inconsistência das características de filagem de fibra
Teste de oscilação de baixa frequência para mostrar diferentes lotes de materiais
diferenças entre as características elásticas.
Figura 5: Curvas de varredura de frequência para dois tubos de HDPE. mais
As amostras com módulos de alta elasticidade produzem regulamentos de tamanho maior.
Figura 7: Amostras de fibras curtas de polipropileno (PP)
funções de armazenamento de módulos e frequências. amostras de baixa qualidade são mais elásticas,
Isso resulta em diâmetros inconsistentes da fibra.
Figura 6: Amostras de fibras curtas de polipropileno (PP)
Função de viscosidade e frequência múltiplas. Atenção, não é óbvio.
Diferenças reconhecidas.
Apenas olhar para a viscosidade, não há grande diferença, indicando o plano do material
O peso molecular é consistente. A diferença de elasticidade em baixas frequências é
Distribuição de Peso Molecular (MWD)
Ampliação, resultando em mais cadeias moleculares enroladas, impedindo
processo de alongamento no processo de filagem de fibra. Isso levará novamente
Os produtos produzidos são inconsistentes.
Transformador capilar
O fluímetro capilar contém uma temperatura controlada
barris, com um ou mais orifícios de precisão
A saída está equipada com um molde de abertura capilar. Transmissão de pressão de fusão
O sensor é instalado exatamente acima do molde oral para detectar quando
Fusão de polímeros do molde oral à velocidade de fluxo definida
A queda de pressão durante a extrusão. Usando moldes de orifício capilar e "buracos"
Ou "comprimento zero" molde oral pode ser medido pelo polímero
Velocidade de corte e alongamento com viscosidade de corte e alongamento
Relação de viscosidade.
A varredura a laser é possível graças a diferentes acessórios
O medidor mede o aumento da saída usando um conjunto de rolos com velocidade controlada
Transporte de polímeros fibrosos para medir a força da fusão (fusão
Relação entre tensão e velocidade de tração.
Em geral, o fluímetro capilar do que o fluímetro rotativo
Mais frequentemente usado para medir as propriedades de fusão em altas taxas de corte,
Além disso, medir o desempenho de fluxo em condições de processamento típicas.
Especialmente importante é a sua medição de alta taxa de estiramento
Características de alongamento, especialmente na linha de produção
capacidade de alongamento muito maior do que outras tecnologias (como
equipamento de rodas de rotação inversa).
Figuras 8 e 9 mostram os dados de corte e alongamento, dizendo
Uma coisa importante, mas muitas vezes negligenciada: dois
Os polímeros podem ter quase o mesmo comportamento de fluxo de corte,
Mas é possível apresentar comportamentos de alongamento muito diferentes.
Como já foi observado anteriormente, muitos processos de processamento de polímeros (fibras
Viphins, moldagem em vazio) Na verdade, são estiradores.
Arte, portanto, medir a viscosidade de alongamento do que medir a viscosidade de corte
Mais importante.
Figura 8: Relação entre viscosidade de corte e taxa de corte. Dois tipos de borracha
Os dados não podem ser claramente diferenciados.
Figura 9: Curvas de viscosidade de alongamento e taxa de alongamento, com a Figura 8
para o mesmo material. As características de alongamento são claramente diferentes.
Figura 10: Demonstração do comportamento de ruptura da fusão devido à pressão oscilante. o
O material é 190. Polipropileno sob C.
Fluorômetros capilares são geralmente usados ​​para estudar o desempenho de processamento, e não apenas
Apenas para medição de parâmetros de fluência. Dois exemplos são as zonas de instabilidade de fluxo.
Determinação de domínio e medição de deslizamento de parede e tensão crítica.
Fluxo