ASTM D3835-16 Metode Uji Standar untuk Menentukan Sifat Bahan Polimer dengan Menggunakan Rheometri Kapiler

Standar “Metode uji standar ASTM D3835-16 untuk menentukan sifat bahan polimer dengan menggunakan rheometri kapiler” yang diterbitkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM) menjelaskan metode uji untuk mengukur sifat reologi bahan polimer pada berbagai suhu dan laju geser yang umum digunakan dalam peralatan pemrosesan. Metode ini melibatkan pengukuran viskositas lelehan, sensitivitas atau stabilitas viskositas lelehan terhadap suhu dan waktu tinggal polimer dalam rheometer, rasio pembengkakan cetakan (memori polimer), dan sensitivitas geser selama ekstrusi pada kecepatan atau tegangan konstan. Metode yang dijelaskan memungkinkan karakterisasi material yang menunjukkan sifat viskositas leleh yang stabil dan tidak stabil.

Metode pengujian ini telah ditemukan berguna untuk pengujian kendali mutu pada termoplastik yang diperkuat maupun tidak diperkuat, siklus pengawetan bahan termoset, dan bahan polimer lainnya dengan berbagai macam viskositas leleh.

Untuk tujuan standar ini, selain istilah dan definisi yang diberikan dalam ASTM D883, definisi berikut berlaku:

Nilai nyata, viskositas, laju geser, dan nilai tegangan geser dihitung dengan asumsi perilaku Newtonian dan mengasumsikan bahwa semua penurunan tekanan terjadi di dalam kapiler.
Laju geser kritis merupakan laju geser yang sesuai dengan tegangan geser kritis.
Tegangan geser kritis merupakan nilai tegangan geser di mana terdapat ketidaksinambungan pada kemiringan grafik log tegangan geser versus log laju geser atau pada kekasaran periodik benang polimer saat keluar dari cetakan rheometer.
Waktu jeda adalah waktu tunda antara piston berhenti dan mulai ketika beberapa titik data diambil dari beban tunggal.
Kepadatan lelehan adalah kepadatan material dalam bentuk cair.
Waktu peleburan adalah selang waktu antara selesainya pengisian polimer dan dimulainya pergerakan piston.
Persentase pembengkakan ekstrudat adalah persentase perubahan dalam diameter ekstrudat relatif terhadap diameter cetakan.
Laju geser adalah rasio tegangan geser atau gradien kecepatan dalam lelehan.
Tegangan geser adalah gaya per luas, biasanya dinyatakan dalam pascal (Pa).
Rasio pembengkakan adalah rasio diameter kawat yang diekstrusi terhadap diameter kapiler (die).
Viskositas adalah rasio tegangan geser terhadap laju geser pada laju geser atau tegangan geser tertentu. Viskositas yang ditentukan dalam polimer cair kadang-kadang disebut viskositas leleh. Viskositas yang ditentukan dalam material yang menunjukkan perilaku aliran non-Newtonian disebut viskositas semu kecuali koreksi yang ditentukan dilakukan.
Viskositas geser nol adalah viskositas pembatas saat laju geser turun ke nol.

Metode pengujian ini peka terhadap berat molekul polimer dan distribusi berat molekul, stabilitas polimer (baik termal maupun reologi), ketidakstabilan geser, dan aditif seperti plasticizer, pelumas, suplemen kelembaban, atau pengisi inert, atau kombinasi dari ini semua.

Sensitivitas metode pengujian ini membuatnya berguna untuk mengorelasikan data dengan kondisi pemrosesan dan membantu memprediksi perubahan yang diperlukan dalam kondisi pemrosesan. Tidak seperti standar ASTM D1238, yang biasanya melakukan pengukuran titik tunggal pada laju geser di bawah kondisi pemrosesan, metode pengujian ini menentukan kerentanan geser dan sifat aliran pada laju geser pemrosesan dan oleh karena itu digunakan untuk membandingkan bahan dengan komposisi berbeda.

Sampel uji harus dalam bentuk apa pun, seperti bubuk, manik-manik, pelet, strip film, atau ingot cetakan, yang dapat masuk ke dalam lubang silinder tanpa kekuatan yang berlebihan. Dalam beberapa kasus, diinginkan untuk membentuk terlebih dahulu atau membuat peletan dari bubuk. Dalam kasus sumbat yang telah dibentuk sebelumnya, segala panas yang diberikan pada sampel harus diminimalkan dan dijaga konstan untuk semua sampel yang dibentuk demikian.

Banyak bahan termoplastik tidak memerlukan pengkondisian sebelum pengujian. Bahan yang mengandung komponen yang mudah menguap, reaktif secara kimia, atau memiliki sifat unik lainnya kemungkinan memerlukan prosedur pengkondisian khusus. Dalam banyak kasus, kelembapan dapat mempercepat kerusakan atau memengaruhi pengulangan pengukuran laju aliran. Jika pengkondisian diperlukan, spesifikasi material yang berlaku dan “Praktik Standar ASTM D618-21 untuk Persiapan Plastik untuk Pengujian” berlaku.

Suhu pengujian, laju geser, dan tegangan geser harus dipilih berdasarkan sifat material dan keterbatasan peralatan uji.

Organisasi kami, yang telah berusaha mendukung bisnis dari setiap sektor dengan berbagai pengujian, pengukuran, analisis, dan studi evaluasi yang telah dilakukan selama bertahun-tahun, memiliki staf yang kuat yang mengikuti dengan cermat perkembangan di dunia di bidang sains dan teknologi dan terus-menerus meningkatkan dirinya. Dalam konteks ini, layanan pengujian juga diberikan kepada bisnis sesuai dengan standar “Metode uji standar ASTM D3835-16 untuk menentukan sifat bahan polimer dengan menggunakan rheometer kapiler”.