ASTM D2196-20 Стандардни методи за тестирање на реолошки својства на нењутонски материјали со ротационен вискометар

„ASTM D2196-20 Стандардните методи за тестирање на реолошки својства на нењутонски материјали со ротационен вискометр“, развиени од Американското здружение за тестирање и материјали (ASTM), опишуваат методи за тестирање за одредување на очигледната вискозност, истенчување со смолкнување и тиксотропни својства на нењутонски материјали во опсег на брзина на смолкнување од 0,1 s ⁻¹ до 50 s ⁻¹ , со користење на ротационен вискометр кој работи во течност содржана во чаша Грифин со низок облик од 600 mL.

Методот на тестирање А се состои од одредување на очигледната вискозност на премазите и сродните материјали со мерење на вртежниот момент на вретеното што ротира со константна брзина во чаша Грифин со ниска форма од 600 mL.

Методите за тестирање Б и В се состојат од одредување на истенчувањето со смолкнување и тиксотропните (временски зависни) реолошки својства на материјалите. Вискозитетот на овие материјали се одредува при серија од пропишани брзини на ротационен вискометр со вретено што работи во течност содржана во чаша „Грифин“ од нискоформатиран тип од 600 mL. Метежот на материјалот непосредно пред мерењата на вискозитетот е внимателно контролиран.

Методот на тестирање А се користи за одредување на очигледната вискозност при дадена брзина на ротација, но вискозитетот при две или повеќе брзини овозможува подобра карактеризација на нењутонски материјал отколку едно мерење на вискозитетот.

Со методите за тестирање Б и Ц, степенот на истенчување со смолкнување е означен со намалување на вискозитетот со зголемување на брзината на ротација. Степенот на тиксотропија се означува со споредување на вискозитетот при зголемување и намалување на ротационите брзини (тест метод Б), обновување на вискозитетот (тест метод Б) или вискозитетот пред и по големо смолкнување (комбинација од тест методи Б и В). Високиот смолк во тест методот C се приближува до смолкувањето за време на нанесувањето на бојата. Однесувањето на вискозитетот мерено по големо смолкнување ги покажува својствата на бојата веднаш по нанесувањето.

Главната опрема што се користи во овие тестови е ротациски вискометар. Основниот уред мора да ги има барем следниве карактеристики:

• Погонски мотор за примена на еднонасочно ротационо поместување на вретеното потопено во примерокот, во рамките на фиксен опсег на вредности од 0,3 проценти при ротациони брзини помеѓу 100 вртежи во минута и 0,01 вртежи во минута.
• Сензор за сила за мерење на вртежниот момент потребен за движење на вретеното потопено во примерокот при секоја од дефинираните поставки за брзина, во рамките на константен опсег на вредности од 0,1 процент.
• Поврзувачко вратило или друго средство за пренесување на ротационото поместување од моторот до вратилото.
• Ротирачки елемент, вретено или алатка слична на сликите прикажани на сликата дадена во стандардот за прицврстување на примерокот помеѓу вретеното и фиксна површина. Заштитниот држач што се прицврстува на вискометарот и го штити вретеното ја обезбедува фиксната површина опишана погоре. Секое вратило може да измери опсег на вискозитет од речиси четириесет години за поставките на брзината наведени во овој метод. Вратилото е избрано така што измерената вредност на вртежниот момент е помеѓу 10 и 100 проценти.
• Уред за собирање податоци што овозможува собирање, складирање и прикажување на измерени или пресметани сигнали, или и двете. Минималните излезни сигнали потребни за мерење на вискозитетот се брзината на ротација на вратилото и вртежниот момент. Најдобра практика е да се снимаат излезните сигнали за времето на ротација на вретеното и температурата на примерокот при мерење на вискозитетот.
• Поставка за потпирање, корекција и прилагодување на висината на погонскиот мотор, вратилото и струјниот елемент.
• Нивела што го покажува вертикалниот наклон на погонскиот мотор, вратилото и ротирачкиот елемент.
• Дополнителната инструментација што се смета за корисна при изведување на овој метод вклучува: можност за анализа на податоци за обезбедување вискозитет, стрес или други корисни параметри добиени од измерените сигнали.

Во тестовите се користи и следната опрема:

• Уред за мерење и снимање на температура за мерење на температурата на примерокот од течноста во близина на ротирачкиот елемент во опсег од 20 степени до 70 степени и во рамките на 0,1 степен.
• Чаша „Грифин“ со ниска форма од 500 мл или еквивалентен цилиндричен сад со минимален волуменски капацитет од 85 мл, минимален дијаметар од 100 mm и минимална длабочина од 600 mm за да се собере примерокот за време на тестирањето.
• Трејлер или еквивалентна машина способна енергично да го тресе примерокот за тестирање.

При подготовка на примерокот, сад од 0,5 L или 1 L се полни со примерокот, оставајќи празнина од 25 mm од врвот на примерокот, и се загрева до 25 степени плус/минус 0,5 степени или друга договорена температура пред тестирањето. Примерокот се тресе енергично на шејкер или еквивалент 10 минути, се вади од шејкерот и се остава на 25 степени 60 минути пред тестирањето. Тестот започнува најдоцна во рок од 65 минути откако садот ќе се извади од тресерот. Примерокот не се вади од садот во кој е протресен. Времето на тресење може да се намали доколку е потребно или како што е договорено помеѓу купувачот и производителот, но во никој случај не треба да биде помало од 3 минути.

При примена на методот на тестирање А, сите мерења се прават на 25 степени плус/минус 0,5 степени или друга договорена температура. Уредот е поставен на прилагодлив држач. Вискометарот се спушта до ниво што ќе го потопи вретеното до соодветната длабочина. Алатката е исправена. Избраното вретено се свиткува, се поставува на едната страна од центарот на површината на материјалот и вретеното се вметнува во уредот. При поврзување на вретеното со вискометарот, потребно е да се избегне прекумерен страничен притисок што може да влијае на усогласувањето. Исто така, потребно е да се избегне вртење на вратилото така што покажувачот на вискометарот ќе ги допре затворачите на двата краја од вагата. Се избира комбинацијата од милји на час/брзина што ќе даде минимум 10 проценти отчитување на скалата, но по можност во средниот или горниот дел од скалата. Брзината и километражата што треба да се користат може да се разликуваат од ова по договор помеѓу корисникот и производителот. Вискометарот се спушта сè додека ознаката за навалување на вратилото не го допре примерокот. Доколку е потребно, прилагодете го нивото на вискометарот. Контејнерот се движи бавно во хоризонтална рамнина сè додека вретеното не се најде приближно во центарот на контејнерот. Ротацијата на вретеното започнува. Брзината на ротација е прилагодена така што отчитувањата на вртежниот момент се помеѓу 10 и 100 проценти. Вискометарот се остава да работи додека отчитувањето не се стабилизира. Се евидентираат отчитувањата на вртежниот момент и вискозитетот.

При примена на методот на тестирање Б, сите мерења на вискозитетот (или вртежниот момент) се прават на 25 степени плус/минус 0,5 степени или друга договорена температура. Алатката се прилагодува и вретеното се инсталира како што е опишано погоре. Одлучете за различните брзини на ротација што ќе се користат за тестот (се препорачуваат минимум три брзини). Вискометарот е поставен на најмалата брзина на ротација избрана за тестот. Ротацијата на вретеното започнува и отчитувањето се запишува по десет вртежи (или друг договорен број на вртежи). Може да се користи поголема почетна брзина на ротација доколку се договори помеѓу производителот и корисникот. Брзината на ротација се зголемува постепено, а отчитувањето се снима по десет вртежи при секоја брзина. Откако ќе се направи набљудување со најголема брзина, брзината на ротација се намалува постепено до најмалата брзина, а отчитувањето се запишува по десет вртежи (или еквивалентно време) при секоја брзина. Откако последното отчитување ќе се направи со најмала брзина, ротацијата се запира и примерокот се остава да отстои договорен период на одмор, обично 1 минута. На крајот од периодот на мирување, ротацијата на вретеното започнува со најмала брзина и отчитувањето се запишува по десет вртежи (или друг договорен број на вртежи).

Нашата организација има силен персонал кој внимателно ги следи случувањата во областа на науката и технологијата во светот и постојано се усовршува. Меѓу бројните студии за тестирање, мерење, анализа и евалуација што се обезбедуваат за бизниси во различни сектори, постојат и услуги за тестирање во согласност со стандардот „ASTM D2196-20 Стандардни методи за тестирање на реолошки својства на нењутонски материјали со ротационен вискометар“.