Реология

При помощи метода A/B на капиллярном пластометре Dynisco может быть измерена кажущаяся плотность расплава полимера. При использовании метода A/B, скорость потока расплава, определенная методом A, равна уравнению течения по методу B и решается с истинной плотностью расплава. Ценность данного испытания заключается в получении текущей кажущейся плотности расплава, которую впоследствии можно использовать в отдельном методе В (без ручной резки экструдата или взвешивания при методе В) для получения результатов, эквивалентных методу А (эксплуатант должен произвести ручные разрезы и взвесить образец методом А).

Кривая течения расплавов полимеров или кривая вязкости (зависимость напряжения сдвига от скорости сдвиговой деформации по двойной логарифмической шкале) демонстрируют два разных поведения, описываемые законом Ньютона и степенным законом. При очень низких скоростях сдвига доминирует ньютоновское поведение, когда вязкость не зависит от скорости сдвиговой деформации и приближается к значению, называемому вязкостью при нулевой скорости. Затем вязкость начинает уменьшаться при определенной критической скорости сдвига (y0). При более высоких скоростях сдвига доминирует поведение согласно степенному закону, когда вязкость уменьшается с увеличением скорости сдвиговой деформации с отрицательным наклоном (n-1). Параметр n называется индексом ньютоновского поведения.

Инжекция металлов (MIM) — это передовой процесс обработки металлов для производства деталей сложной формы и высоких допусков из смеси полимерного связующего вещества и металлических частиц/порошков в определенных объемных соотношениях (сырье). Гибкость и массовое производство с процессом инжекции делают его отличной заменой традиционному металлургическому процессу, поэтому MIM все чаще используется в промышленности для крупномасштабного производства металлических компонентов.

Поведение термопластичных материалов при нагрузке сдвига можно охарактеризовать при помощи испытательного метода с отношением текучести (FRR) в экструзионном пластометре (LMI). Данный метод тестирования, обозначенный в ASTM D1238 как «Процедура D», представляет собой тест с несколькими грузами и предназначен для получения двух или трех потоков при двух или трех различных нагрузках/сдвигах (обычно в соотношении 10:1) на одну дозу материала (при одной и той же температуре испытаний). Результаты данного испытания могут быть представлены в виде безразмерного параметра FRR, который может быть рассчитан путем выделения массовой скорости течения расплава (MFR) или объемной скорости течения расплава (MVR) при более высокой испытательной нагрузке при помощи MFR или MVR на более низкой испытательной нагрузке, см. ниже:

Полиэтилентерефталат (ПЭТФ) представляет собой гигроскопичный полимер из семейства полиэстеров, абсорбирующий и связывающий своей молекулярной структурой влагу, находящуюся в окружающем воздухе. Это оказывает огромное влияние на поведение течения и реологические параметры расплава полимера. Обычно влага действует как размягчитель и повышает текучесть расплава полимера. В результате, параметры индекса течения (MFR) у PET-материалов сильно обусловлены их уровнем влажности после сушки и редко предоставляются их поставщиками. Внутренняя вязкость (IV) обычно используется производителями PET в качестве спецификации различных видов PET. Измерения IV обычно проводятся путем растворения небольшого количества полимера в соответствующем растворителе (например, феноле) при лабораторной температуре. В результате на параметр IV из вискозиметра разбавленного раствора не влияет содержание влаги в смоле, что устраняет необходимость сушки образцов перед тестами. Однако в этом методе используются вредные растворители, без которых такие измерения невозможны. Их приобретение и утилизация стоят дорого. 

Тест на температурную стабильность позволяет определить устойчивость расплава полимера к изменениям молекулярной структуры при температурах испытания. Результаты данного теста зависят от температуры, времени нахождения при данной температуре, состава материала, присутствия влажности и/или загрязнений. Известно, что реологические свойства полимера, а именно сдвиговая вязкость, очень чувствительны к изменению молекулярной массы полимера, поэтому мониторинг этих параметров с течением времени может дать информацию о тепловой стабильности полимера.

Показатель текучести используется для определения скорости течения расплава (MFR) термопластичного материала. Согласно ASTM D1238, испытание «метод А» включает в себя сбор обрезков из камеры через заданный интервал времени и при установленных температурных и нагрузочных условиях. Скорость течения расплава затем рассчитывается на основании массы экструдата согласно уравнению ниже

Многие полимеры, используемые в пластмассовой промышленности, являются гигроскопичными, например, полиэстер, нейлон и т.д. Для этих видов материалов с внутренней вязкостью (IV) обычно используется в качестве спецификации различных видов полимеров. В результате этого необходимо, чтобы производители гигроскопичных полимеров поинтересовались, соответствует ли внутренняя вязкость их материалов норме. 

Увеличение за формой (капилляром) используется как качественная мера эластичности расплава полимера в целях контроля качества в пластмассовой промышленности. Надувание также может использоваться для анализа гладкости экструдата в процессе экструзии.