A norma “ISO 11443 Plásticos - Determinação da fluidez de plásticos usando reômetros capilares e de matriz cortada”, publicada pela Organização Internacional para Padronização (ISO), descreve métodos para determinar a fluidez de plásticos fundidos submetidos a tensões de cisalhamento em velocidades e temperaturas próximas às que ocorrem no processamento de plásticos. Testar plásticos fundidos de acordo com esses métodos é de grande importância porque a fluidez dos plásticos fundidos geralmente depende não apenas da temperatura, mas também de outros parâmetros, especialmente taxa de cisalhamento e tensão de cisalhamento.
Os métodos descritos nesta norma são úteis para determinar viscosidades de fundidos entre 10 Pa*s e 107 Pa*s, dependendo da faixa de medição do transdutor de pressão e força e das propriedades mecânicas e físicas do reômetro. As velocidades de cisalhamento que ocorrem em reômetros de extrusão variam de 1 s⁻¹ a 10⁶ s⁻¹ . Os efeitos de alongamento na entrada da matriz causam o inchamento do extrudado na saída da matriz. Métodos para avaliar o inchamento do extrudado também estão incluídos.
As técnicas reológicas descritas não se limitam à caracterização de fundidos termoplásticos aderidos à parede. Por exemplo, termoplásticos e plásticos termoendurecíveis que apresentam efeitos de cisalhamento podem ser incluídos. Entretanto, os métodos usados para determinar a taxa de cisalhamento e a viscosidade de cisalhamento são inválidos para materiais que não aderem à parede. Entretanto, esta norma pode ser usada para caracterizar o comportamento reológico de tais líquidos para uma determinada geometria.
Para os fins desta norma, aplicam-se os seguintes termos e definições:
Durante o teste, o plástico derretido é forçado através de um capilar ou matriz de fenda de dimensões conhecidas. Podem ser utilizados dois métodos básicos:
Esses métodos podem ser usados com moldes capilares (método A) e moldes de fenda (método B). Uma descrição completa das opções do método de teste é mostrada na tabela fornecida na norma.
As medições podem ser feitas usando uma gama de valores do parâmetro predefinido (pressão de teste aplicada no método 1 ou vazão volumétrica no método 2). Se uma matriz de fenda for usada com transdutores de pressão posicionados ao longo de seu comprimento e acima da entrada da matriz, os valores de queda de pressão de entrada e saída podem ser determinados. Se forem utilizados capilares com o mesmo raio, mas comprimentos diferentes, a soma das quedas de pressão de entrada e saída pode ser determinada. Uma matriz de fenda com transdutores de pressão posicionados ao longo de seu comprimento é particularmente adequada para medições automáticas usando avaliação de computador on-line. Os valores recomendados para dimensões, vazões e temperaturas da matriz capilar a serem usados em testes são apresentados nesta norma e na norma ISO 11403-2. Ao usar uma matriz de fenda, a relação entre a espessura e a largura da fenda é pequena ou é necessária uma correção para essa relação (Apêndice A). No segundo caso, as quantidades calculadas dependem das suposições feitas na derivação das fórmulas de correção utilizadas, em particular que os efeitos elásticos são desprezíveis.
O aparelho usado nesses testes consiste em um cilindro aquecível cujo furo é fechado em sua extremidade inferior por um capilar substituível ou matriz de fenda. A pressão de teste é aplicada ao fundido neste cilindro usando um pistão, parafuso ou pressão de gás.
O cilindro do reômetro utilizado nos testes deve ser feito de um material resistente ao desgaste e à corrosão até a temperatura máxima do sistema de aquecimento. O cilindro pode ter um furo lateral para localizar um transdutor de pressão de fusão próximo à entrada da matriz. Desvios permitidos no diâmetro médio do furo ao longo do comprimento do cano devem ser menores que mais/menos 0,007 mm. O cano deve ser preferencialmente fabricado utilizando técnicas e materiais que produzam uma dureza Vickers de pelo menos 800 HV 30 e uma rugosidade superficial menor que 0,25 µm (desvio aritmético médio conforme norma ISO 4287).
O aço nitretado é considerado adequado para temperaturas de até 400 graus. Materiais com valores de dureza menores que os especificados, mas com resistência adequada à corrosão e ao desgaste, foram considerados aceitáveis para a construção de cilindros e matrizes.
Aumentar o diâmetro do cilindro aumenta o número de medições que podem ser feitas com um único enchimento do cilindro e aumenta a faixa de velocidade de corte da ferramenta. As desvantagens de usar um diâmetro de cilindro maior são que são necessárias massas maiores de amostra e o tempo necessário para atingir o equilíbrio de temperatura em toda a amostra é maior. Os reômetros disponíveis comercialmente têm diâmetros de cilindro que variam de 6,35 mm a 30 mm.
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