ASTM D3835-16 Стандарден метод за тестирање за одредување на својства на полимерни материјали со помош на капиларна реометрија

Стандардот „ASTM D3835-16 Стандарден метод за тестирање за одредување на својства на полимерни материјали со помош на капиларна реометрија“ објавен од Американското здружение за тестирање и материјали (ASTM) опишува метод за тестирање за мерење на реолошките својства на полимерни материјали на различни температури и стапки на смолкнување вообичаени во опремата за обработка. Овој метод вклучува мерење на вискозитетот на топењето, чувствителноста или стабилноста на вискозитетот на топењето во однос на температурата и времето на престој на полимерот во реометарот, коефициентот на отекување на калапот (меморија на полимерот) и чувствителноста на смолкнување за време на екструдирање при константна брзина или затегнување. Опишаните методи овозможуваат карактеризација на материјали што покажуваат и стабилни и нестабилни својства на вискозитет на топење.

Овој метод на тестирање се покажа како корисен за тестирање на контрола на квалитетот и на армирани и на неармирани термопластични материјали, циклуси на стврднување на термореактивни материјали и други полимерни материјали со широк опсег на вискозитет на топење.

За целите на овој стандард, покрај термините и дефинициите дадени во ASTM D883, се применуваат и следните дефиниции:

• Привидните вредности, вискозитетот, брзината на смолкнување и вредностите на смолкнување се пресметуваат претпоставувајќи Њутново однесување и претпоставувајќи дека сите падови на притисок се случуваат во капиларот.
• Критичната брзина на смолкнување е брзината на смолкнување што одговара на критичниот напон на смолкнување.
• Критичниот напон на смолкнување е вредноста на напонот на смолкнување при која постои дисконтинуитет во наклонот на графиконот на логаритамскиот напон на смолкнување наспроти логаритамската брзина на смолкнување или во периодичната рапавост на полимерната преѓа кога излегува од калапот на реометарот.
• Времето на застој е временското задоцнување помеѓу запирањето и стартувањето на клипот кога се земаат повеќе податочни точки од едно оптоварување.
• Густината на топењето е густината на материјалот во стопена форма.
• Времето на топење е временскиот интервал помеѓу завршувањето на полнежот на полимерот и почетокот на движењето на клипот.
• Процентот на отекување на екструдатот е процентната промена на дијаметарот на екструдатот во однос на дијаметарот на калапот.
• Брзината на смолкнување е односот на напрегањето на смолкнување или градиентот на брзината во стопениот материјал.
• Смолкнувањето е сила по површина, обично изразена во паскали (Pa).
• Коефициентот на отекување е односот на дијаметарот на екструдирана жица кон дијаметарот на капиларот (калапот).
• Вискозитетот е односот на напрегањето на смолкнувањето и брзината на смолкнување при дадена брзина на смолкнување или напрегање на смолкнување. Вискозитетот определен кај стопените полимери понекогаш се нарекува вискозитет на топење. Вискозитетот определен кај материјалите што покажуваат нењутонско однесување на проток се нарекува очигледен вискозитет, освен ако не се направат наведените корекции.
• Нултиот вискозитет на смолкнување е граничниот вискозитет кога брзината на смолкнување паѓа на нула.

Овој метод на тестирање е чувствителен на молекуларната тежина на полимерот и распределбата на молекуларната тежина, стабилноста на полимерот (и термичка и реолошка), нестабилност на смолкнување и адитиви како што се пластификатори, лубриканти, додатоци на влага или инертни полнила, или комбинација од нив.

Чувствителноста на овој метод на тестирање го прави корисен за корелација на податоците со условите за обработка и помага во предвидувањето на потребните промени во условите за обработка. За разлика од стандардот ASTM D1238, кој обично врши мерење во една точка при брзина на смолкнување под условите за обработка, овој метод на тестирање ја одредува подложноста на смолкнување и својствата на проток при брзина на смолкнување во обработката и затоа се користи за споредување на материјали со различни состави.

Тест-примерокот треба да биде во која било форма, како што се прав, зрна, пелети, филмски ленти или обликувани инготи, што ќе се вклопи во отворот на цилиндерот без прекумерна сила. Во некои случаи е пожелно прашокот да се преформулира или пелетизира. Во случај на претходно обликувани приклучоци, секоја топлина што се применува на примерокот треба да се минимизира и да се одржува константна за сите така формирани примероци.

На многу термопластични материјали не им е потребно кондиционирање пред тестирање. Материјалите што содржат испарливи компоненти, се хемиски реактивни или имаат други уникатни својства веројатно ќе бараат посебни процедури за кондиционирање. Во многу случаи, влагата може да го забрза влошувањето или на друг начин да влијае на повторувањето на мерењата на протокот. Доколку е потребно кондиционирање, се применуваат применливата спецификација на материјалот и „ASTM D618-21 Стандардна пракса за подготовка на пластика за тестирање“.

Температурата на тестирање, стапките на смолкнување и напрегањето на смолкнување треба да се изберат врз основа на својствата на материјалот и во рамките на ограничувањата на опремата за тестирање.

Нашата организација, која со години се обидува да ги поддржи бизнисите од секој сектор со широк спектар на студии за тестирање, мерење, анализа и евалуација што ги спроведува, има силен персонал кој внимателно ги следи случувањата во светот во областа на науката и технологијата и постојано се подобрува. Во овој контекст, услугите за тестирање се обезбедуваат и за бизнисите во согласност со стандардот „ASTM D3835-16 Стандарден метод за тестирање за одредување на својствата на полимерните материјали со помош на капиларен реометар“.