09,16,2026 5vues
Présentation
La Rhéologie est l'étude de l'écoulement et de la déformation de la matière
Discipline, il a été fondé à la fin du 17ème siècle Hooke
Et les principes d'élasticité et de viscosité introduits par Newton
Sur la base. Parce qu'il est facile à mouler, peu coûteux,
Polymère thermoplastique fondu largement utilisé dans l'industrie moderne
Fabrication industrielle, utilisée pour la préparation de divers produits. donc
Nous devons comprendre que le moulage en fusion de polymère est tel que
Qui coule.
Le polymère est un système complexe, de nombreux facteurs sont
Affecte ses propriétés de flux. Causes affectant les performances rhéologiques
Les primitives peuvent comprendre: la température de formage; Vitesse d'écoulement;
Durée du séjour, etc.
De plus, les caractéristiques rhéologiques du polymère sont intermédiaires entre celles du liquide
Entre le corps et le solide. Il en résulte un flux de polymères
Caractéristiques dynamiques et autres caractéristiques importantes, discutées ci - dessous
Une partie de la relation.
Nous avons clairement établi que la viscosité fondue dépend de la température.
Réduire la température du moule jusqu'à la production de la partie en cours de moulage
Surface brute, la température est la surface du produit non
Zui basse température de moulage où les imperfections apparaissent (correspondant à zui
Grande viscosité de résine).
Réduire la température du moule peut économiser de l'énergie, raccourcir
Temps de production, donc comprendre la viscosité par rapport à la température
Le Département est très important.
*, il y aura une sortie lorsque le polymère fondu est extrudé
Phénomène de gonflement de la bouche, sa manifestation est le diamètre de l'extrudé
Devenir grand. Degré de gonflement à la sortie et lors de l'entrée dans le moule à bouche
La taille de la déformation élastique de la masse fondue est corrélée. À noter également
Ce qui signifie que, avec un débit constant, la fonte
L'ampleur du gonflement des exportations (précisément le gonflement de l'extrusion
Degré) dépend de la longueur du moule à bouche. Autrement dit,
Polymer Melt a une dépendance du temps, Polymer Melt
Supprimera progressivement la déformation élastique générée lors de l'entrée dans le moule,
Plus la fonte dure dans le moule à bouche, plus la sortie est gonflée
Moins le degré aussi.
L'élasticité fondue pour beaucoup d'autres polymères usinés formant
Avec un impact profond, par exemple:
Moulage par soufflage. L'épaisseur de paroi du produit dépend de la fermeture du moule
Degré de gonflement de la sortie produite lors de l'extrusion avant fermeture.
Formage sous vide ou thermoformage. Le polymère doit rester
Un certain degré d'élasticité pour éviter d'être aspiré au froid par le vide
L'affaissement est produit avant le moulage du moule. Si le polymère ne
Avec suffisamment d'élasticité, il a la possibilité d'appliquer le vide
Et le contact avec le moule froid et dur avant la pression.
Dans le même temps, les propriétés de traitement du polymère dépendent également du mélange
Lubrifiant, plastifiant, remplissage lors du moulage du composé
Et la concentration des autres composants. De ce profil, nous
Peut comprendre, pour reconnaître correctement le flux de fusion de polymère
La performance dynamique nécessite une grande variété d'instruments complexes.
Les rhéologues pensent que les propriétés d'écoulement des polymères peuvent
Simple en trois parties: cisaillement caractérisé en viscosité
Avec l'écoulement d'étirement, et caractérisé par un grand rapport de module ou de gonflement
Comportement élastique.
Pour caractériser complètement les propriétés du polymère, il est nécessaire de
L'instrument utilisé peut être à une certaine température et cisaillement / traction
Ces paramètres sont extraits dans la gamme des vitesses d'étirage. moderne
Les instruments de test rhéologique de laboratoire peuvent être divisés en deux grandes catégories:
Rhéomètre rotatif etRhéomètre capillaire- Oui.
Ce type d'instrument nécessite généralement la détection d'un petit échantillon de polymère,
Les échantillons se présentent sous forme de plaquettes rondes, généralement de 25 mm de diamètre,
1 mm d'épaisseur. Placer cet échantillon sur une paire de plaques parallèles
Entre, ou au - dessus est la plaque conique, au - dessous est la plaque plate,
Le maintien en température peut être assuré par des moyens de chauffage externes tels que
Sèche - cheveux ou chauffage électrique de la plaque.
Rhéomètre rotatif moderne peut effectuer de nombreux tests, peut
Assez complet pour caractériser le matériau à une certaine température et vitesse d'écoulement
Comportement de flux dans la gamme. Projets de test pouvant être réalisés
Par exemple:
Courbe rhéologique mesurant la viscosité au cisaillement par rapport au taux de cisaillement ou
Relation entre les contraintes de cisaillement. Si le taux de cisaillement est suffisant
Faible, permet d'obtenir une viscosité constante, c'est - à - dire que le taux est suffisant
Faible, permet d'obtenir une viscosité constante, appelée cisaillement zéro
Couper la viscosité.
Rhéomètre rotatif
Articles appliqués Rhéologie
2 applications rhéologiques articles
Figure 1: courbe d'écoulement du LDPE à 190°c dont la viscosité est
Présenter la plate - forme à faible taux de cisaillement. La taille de la viscosité au cisaillement nulle est obtenue par
Le poids moléculaire moyen du polymère est déterminé.
Figure 2: fluage (bleu) et récupération (rouge) du polypropylène à 190ºc
Courbe, capable de déterminer la viscosité zéro cisaillement et l'équilibre peut restaurer la souplesse.
Figure 3: données de relaxation de contrainte pour LDPE à 190°c. Pendant la relaxation
La courbe d'interdistribution contient des informations sur la distribution du poids moléculaire du polymère.
Figure 4: polypropylène en 190? Balayage de fréquence en C. Point d'intersection
Déterminé par le poids moléculaire moyen et la distribution du poids moléculaire.
Des essais montrent que la viscosité au cisaillement nulle dépend du polymère
Le poids moléculaire moyen, la longueur du plateau (c'est - à - dire la viscosité
Taux de cisaillement avant réduction) a réagi fractions de poids moléculaire
La largeur du tissu. Disponible à partir de ces données à l'aide de packages logiciels
Le poids moléculaire moyen et la distribution du poids moléculaire sont déterminés.
Test de fluage (application continue pendant le temps
Contrainte constante), est une autre détermination de la viscosité au cisaillement nulle
Une méthode. En combinaison avec le test de réponse (suppression de la contrainte),
Ils permettent de mesurer la taille des variables élastiques de l'échantillon,
Parce que la matière élastique crée un rebond et tente de récupérer
Sa forme originale.
Le test de relaxation de contrainte est de déformer instantanément l'échantillon (Application
Déformation accrue) et d'enregistrer l'évolution de la contrainte au fil du temps.
La vitesse de relaxation des contraintes dépend de la polymérisation à la température d'essai
Viscoélasticité du composé. Ces données sont généralement utilisées avec un module de relaxation
Affichage du diagramme des coordonnées de quantité et de temps. Module et temps
La relation est souvent négligée, mais elle détermine rapidement le zéro
Viscosité au cisaillement ainsi que le poids moléculaire moyen.
La fonction différentielle Module / temps peut générer un pin continu
Courbe de distribution du temps de relaxation. Cette répétition essentiellement anormale
La fonction de l'hétéroclite contient une distribution de poids moléculaire avec le polymère
Informations pertinentes.
Test d'oscillation de petite amplitude comme test de fréquence pratique
Fonction, souvent utilisé pour mesurer simultanément des balles de polymère
Caractéristiques sexuelles et visqueuses. Deux paramètres couramment utilisés par zui
Est le module « stockage » (élasticité) et les « pertes » (Collage)
Sexe) Module (G ') caractérisant respectivement la restitution du matériau
(c. - à - D. réponse élastique) et Flow (réponse visqueuse)
Correspondant au changement de vitesse de déformation (fréquence d'essai)
Degré de changement.
La réponse typique d'une fonte de polymère est maître à haute fréquence
Pour se comporter comme élastique, les basses fréquences se comportent principalement comme
Collant. Cela signifie qu'il existe deux phases de réponse
Fréquence critique de etc. Il est évident que c'est une intention
Un point bien défini, et l'intersection de cette fréquence avec le module
Les points dépendent du poids moléculaire de certains polymères linéaires et
Distribution du poids moléculaire. Utilisez ce point comme contrôle de qualité
L'avantage potentiel de la fabrication d'outils réside dans la production de cisaillement - Collage
Le point constant du degré par rapport au module de stockage d'énergie et au module de perte
Les points d'intersection des quantités sont à des fréquences plus élevées. Par conséquent, avec le flux
Mesure de la courbe dynamique ou test de fluage par rapport à ce test
Peut - être beaucoup moins de temps.
Sur les relations entre les informations de structure moléculaire et les propriétés de traitement
La discussion complète a dépassé la portée de cet article,
Alors que les exemples suivants peuvent illustrer la viscosité du polymère
Et comment la caractérisation élastique est résolue dans le traitement réel
Le problème:
A) diversité des jauges d'épaisseur de tube dans le moulage par extrusion
Test d'oscillation à basse fréquence (inférieure à 0,1 Hz)
Révéler la différence de module d'élasticité entre les différents lots de matériaux
Différent. Il est évident que les jauges d'épaisseur de tube dépendent du polymère
Degré de récupération après extrusion, donc plus la taille du tuyau
Il n'est pas surprenant que le grand module d'élasticité soit plus grand.
B) réduire les incohérences dans les caractéristiques de filage des fibres
Test d'oscillation basse fréquence capable d'afficher différents lots de matériaux
Différences entre les caractéristiques élastiques.
Figure 5: courbes de balayage en fréquence pour deux types de tuyaux en PEHD. Plus
Les échantillons à haut module d'élasticité produisent des tubes de plus grande taille.
Figure 7: échantillon de fibres discontinues de polypropylène (fibres PP)
Fonction du module de stockage par rapport à la fréquence. Plus grande élasticité pour les échantillons de mauvaise qualité,
Provoque une incohérence dans le diamètre des fibres.
Figure 6: échantillon de fibres discontinues de polypropylène (fibres PP)
Fonction de la viscosité complexe par rapport à la fréquence. Attention, il n'est pas évident
Différences identifiées.
Juste regarder la viscosité, il n'y a pas de grande différence, indiquant le matériau plat
Le poids moléculaire moyen est cohérent. La différence élastique à basse fréquence est causée par
En raison de différences dans la distribution du poids moléculaire (MWD), MWD van
Circonférence large, conduisant à plus de chaînes moléculaires enroulées ensemble, obstruction
Processus d'étirage dans le processus de filage de fibres. Cela conduit à nouveau à
Les produits de zui Lifetime Output sont incohérents.
Rhéomètre capillaire
Rhéomètre capillaire contient une température contrôlable
Fûts, munis d'un ou plusieurs orifices de précision, Percés
La position de sortie est équipée d'un moule capillaire à bouche. Transfert de pression de fusion
Le capteur est monté juste au - dessus du moule à bouche pour détecter lorsque
Fusion de polymère à partir du moule de bouche à une vitesse d'écoulement définie
Chute de pression lors de l'extrusion. Utilisation de moules capillaires et de « trous »
Ou le moule à bouche "longueur zéro" peut être obtenu par détermination du polymère
Taux de cisaillement et d'étirage vs viscosité au cisaillement et étirage
Relation de viscosité.
Grâce aux différents accessoires, il est possible d'utiliser le balayage laser
L'instrument mesure la sortie de gonflement, en utilisant un ensemble de rouleaux à vitesse contrôlée
Transport de polymères fibreux pour mesurer la force de fusion (Melt
Tension) par rapport à la vitesse de traction.
En général, le rhéomètre capillaire est plus rhéomètre rotatif
Plus souvent utilisé pour déterminer les caractéristiques de fusion à des taux de cisaillement élevés,
Et la détermination des propriétés rhéologiques dans des conditions de traitement typiques.
Particulièrement important est sa détermination de la traction à haute vitesse de traction
Caractéristiques d'élongation (élongation), en particulier détermination de la ligne de production
La capacité de vitesse d'étirement est beaucoup plus élevée que d'autres techniques (telles que
Équipement à rouleaux contrarotatifs).
Les figures 8 et 9 montrent les données de cisaillement et d'étirement, en disant
Un point important mais souvent négligé: deux
Les polymères peuvent avoir un comportement d'écoulement en cisaillement presque identique,
Il est possible de montrer un comportement d'étirement extrêmement différent.
Il a été indiqué précédemment que de nombreux procédés de traitement des polymères (fibres
Filage dimensionnel, soufflage creux) sont en fait tous des étireurs
Art, donc déterminer le rapport de viscosité en traction mesurer la viscosité en cisaillement
Plus important.
Figure 8: viscosité en cisaillement en fonction du taux de cisaillement. Deux types de caoutchouc
Les données ne peuvent pas être clairement différenciées.
Figure 9: courbes de viscosité en traction et de vitesse d'étirage, par rapport à la figure 8
Le même matériau. Les caractéristiques d'étirement sont nettement différentes.
Figure 10: démonstration que la rupture de la masse fondue se manifeste par la pression d'oscillation. le
Matériel 190? Polypropylène sous C.
Rhéomètres capillaires sont souvent utilisés pour étudier les performances de traitement, pas seulement
Uniquement pour la détermination des paramètres rhéologiques. Deux exemples de zones d'instabilité des flux
Détermination du domaine et mesure du glissement de la paroi et des contraintes critiques.
Rhéologie
