ASTM D3835-16 روش آزمون استاندارد برای تعیین خواص مواد پلیمری با استفاده از رئومتری مویینگی

ASTM D3835-16 روش آزمون استاندارد برای تعیین خواص مواد پلیمری با استفاده از رئومتری مویینگی

استاندارد «ASTM D3835-16 روش آزمون استاندارد برای تعیین خواص مواد پلیمری به وسیله رئومتری مویینگی» که توسط انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (ASTM) منتشر شده است، روشی را برای اندازه‌گیری خواص رئولوژیکی مواد پلیمری در دماها و سرعت‌های برشی مختلف رایج در تجهیزات فرآوری توصیف می‌کند. این روش شامل اندازه‌گیری ویسکوزیته مذاب، حساسیت یا پایداری ویسکوزیته مذاب نسبت به دما و زمان اقامت پلیمر در رئومتر، نسبت تورم قالب (حافظه پلیمری) و حساسیت برشی در حین اکستروژن با سرعت یا کشش ثابت است. روش‌های شرح داده شده امکان توصیف موادی را فراهم می‌کنند که خواص ویسکوزیته مذاب پایدار و ناپایدار را نشان می‌دهند.

ASTM D3835-16 روش آزمون استاندارد برای تعیین خواص مواد پلیمری با استفاده از رئومتری مویینگی

این روش آزمایش برای آزمایش کنترل کیفیت روی ترموپلاستیک‌های تقویت‌شده و تقویت‌نشده، چرخه‌های پخت مواد ترموست و سایر مواد پلیمری با طیف وسیعی از ویسکوزیته‌های مذاب مفید واقع شده است.

برای اهداف این استاندارد، علاوه بر اصطلاحات و تعاریف ارائه شده در ASTM D883، تعاریف زیر نیز اعمال می‌شود:

  • مقادیر ظاهری، ویسکوزیته، سرعت برشی و مقادیر تنش برشی با فرض رفتار نیوتنی و با فرض اینکه تمام افت فشارها درون لوله مویین رخ می‌دهند، محاسبه می‌شوند.
  • نرخ برش بحرانی، نرخ برشی متناظر با تنش برشی بحرانی است.
  • تنش برشی بحرانی، مقدار تنش برشی است که در آن، ناپیوستگی در شیب نمودار تنش برشی لگاریتمی در مقابل نرخ برش لگاریتمی یا در زبری دوره‌ای نخ پلیمری هنگام خروج از قالب رئومتر وجود دارد.
  • زمان تأخیر، تأخیر زمانی بین توقف و شروع حرکت پیستون است، زمانی که چندین نقطه داده از یک بار واحد گرفته می‌شود.
  • چگالی مذاب، چگالی ماده در حالت مذاب است.
  • زمان ذوب، فاصله زمانی بین تکمیل شارژ پلیمر و شروع حرکت پیستون است.
  • درصد تورم ماده اکسترود شده، درصد تغییر در قطر ماده اکسترود شده نسبت به قطر قالب است.
  • نرخ برشی، نسبت تنش برشی یا گرادیان سرعت در مذاب است.
  • تنش برشی، نیرو بر واحد سطح است که معمولاً بر حسب پاسکال (Pa) بیان می‌شود.
  • نسبت تورم، نسبت قطر سیم اکسترود شده به قطر مویین (قالب) است.
  • ویسکوزیته نسبت تنش برشی به نرخ برشی در یک نرخ برشی یا تنش برشی معین است. ویسکوزیته تعیین شده در پلیمرهای مذاب گاهی اوقات ویسکوزیته مذاب نامیده می‌شود. ویسکوزیته تعیین‌شده در موادی که رفتار جریان غیرنیوتنی از خود نشان می‌دهند، ویسکوزیته ظاهری نامیده می‌شود، مگر اینکه اصلاحات مشخص‌شده انجام شود.
  • ویسکوزیته برشی صفر، ویسکوزیته محدودکننده‌ای است که در آن نرخ برش به صفر می‌رسد.

این روش آزمایش به وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی پلیمر، پایداری پلیمر (اعم از حرارتی و رئولوژیکی)، ناپایداری برشی و افزودنی‌هایی مانند نرم‌کننده‌ها، روان‌کننده‌ها، مکمل‌های رطوبت یا پرکننده‌های بی‌اثر یا ترکیبی از این موارد حساس است.

حساسیت این روش آزمایش، آن را برای همبستگی داده‌ها با شرایط پردازش مفید می‌کند و به پیش‌بینی تغییرات لازم در شرایط پردازش کمک می‌کند. برخلاف استاندارد ASTM D1238 که معمولاً اندازه‌گیری تک نقطه‌ای را در نرخ برشی پایین‌تر از شرایط فرآوری انجام می‌دهد، این روش آزمایش، حساسیت برشی و خواص جریان را در نرخ‌های برشی فرآوری تعیین می‌کند و بنابراین برای مقایسه مواد با ترکیبات مختلف استفاده می‌شود.

نمونه آزمایش باید به هر شکلی، مانند پودر، مهره، گلوله، نوار فیلم یا شمش قالب‌گیری شده، باشد که بدون نیروی بیش از حد در سوراخ سیلندر جا شود. در برخی موارد، پیش‌شکل‌دهی یا گلوله‌سازی پودر مطلوب است. در مورد درپوش‌های پیش‌ساخته، هرگونه گرمای اعمال شده به نمونه باید به حداقل برسد و برای تمام نمونه‌هایی که به این صورت ساخته شده‌اند، ثابت نگه داشته شود.

بسیاری از مواد ترموپلاستیک قبل از آزمایش نیازی به آماده‌سازی ندارند. موادی که حاوی اجزای فرار هستند، از نظر شیمیایی واکنش‌پذیر هستند یا خواص منحصر به فرد دیگری دارند، احتمالاً به روش‌های آماده‌سازی ویژه‌ای نیاز دارند. در بسیاری از موارد، رطوبت می‌تواند باعث تسریع در زوال شود یا در غیر این صورت بر تکرارپذیری اندازه‌گیری‌های نرخ جریان تأثیر بگذارد. در صورت نیاز به آماده‌سازی، مشخصات مواد مربوطه و «ASTM D618-21 Standard Practice for Prepared of Plastics for Testing» اعمال می‌شود.

دمای آزمایش، سرعت برش و تنش برشی باید بر اساس خواص مواد و در چارچوب محدودیت‌های تجهیزات آزمایش انتخاب شوند.

سازمان ما که سال‌هاست با طیف گسترده‌ای از مطالعات آزمایش، اندازه‌گیری، تحلیل و ارزیابی که انجام می‌دهد، سعی در حمایت از کسب‌وکارها از هر بخشی دارد، دارای کارکنانی قوی است که از نزدیک تحولات جهان در حوزه علم و فناوری را دنبال می‌کنند و دائماً خود را بهبود می‌بخشند. در این زمینه، خدمات آزمایش نیز مطابق با استاندارد «روش آزمایش استاندارد ASTM D3835-16 برای تعیین خواص مواد پلیمری با استفاده از رئومتر مویرگی» به مشاغل ارائه می‌شود.

واتساپ