ASTM D3835-16 Kılcal Reometre Aracılığıyla Polimerik Malzemelerin Özelliklerinin Belirlenmesine Yönelik Standart Test Yöntemi

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından yayınlanan “ASTM D3835-16 Kılcal reometre aracılığıyla polimerik malzemelerin özelliklerinin belirlenmesine yönelik standart test yöntemi” standardında, işleme ekipmanında yaygın olan çeşitli sıcaklıklarda ve kayma hızlarında polimerik malzemelerin reolojik özelliklerinin ölçülmesine yönelik bir test yöntemi açıklanmaktadır. Bu yöntem, eriyik viskozitesinin, hassasiyetin veya eriyik viskozitesinin sıcaklığa ve reometredeki polimer bekleme süresine göre kararlılığının, kalıp şişme oranının (polimer belleği) ve sabit hız veya gerilim altında ekstrüzyon sırasında kayma hassasiyetinin ölçülmesini kapsar. Açıklanan yöntemler hem kararlı hem de kararsız eriyik viskozite özellikleri gösteren malzemelerin karakterizasyonuna izin verir.

Bu test yöntemi hem takviyeli hem de takviyesiz termoplastikler, termoset malzemelerin kür döngüleri ve geniş bir eriyik viskozite aralığına sahip diğer polimerik malzemeler üzerinde kalite kontrol testleri için yararlı bulunmuştur.

Bu standardın amaçları doğrultusunda ASTM D883 standardında verilen terimler ve tanımlar yanı sıra şu tanımlar geçerlidir:

Görünür değerler, viskozite, kayma hızı ve kayma gerilimi değerleri Newton davranışı varsayılarak ve tüm basınç düşüşlerinin kılcal damar içinde gerçekleştiği varsayılarak hesaplanır.
Kritik kayma hızı, kritik kayma gerilimine karşılık gelen kayma hızıdır.
Kritik kayma gerilimi, log kayma gerilimi ile log kayma hızı grafiğinin eğiminde veya polimer ipliğin reometre kalıbından çıkarken periyodik pürüzlülüğünde bir süreksizliğin olduğu kayma gerilimi değeridir.
Gecikme süresi, tek bir yükten birden fazla veri noktası alındığında piston durması ve başlaması arasındaki zaman gecikmesidir.
Eriyik yoğunluğu, erimiş formdaki malzemenin yoğunluğudur.
Eriyik süresi, polimer yükünün tamamlanması ile piston hareketinin başlaması arasındaki zaman aralığıdır.
Ekstrüdat şişmesi yüzdesi, ekstrüdat çapındaki kalıp çapına göre yüzdelik değişimdir.
Kayma oranı, eriyikteki kayma gerilmesi veya hız gradyanı oranıdır.
Kayma gerilimi, genellikle pascal (Pa) olarak ifade edilen alan başına kuvvettir.
Şişme oranı, ekstrüde edilmiş telin çapının kılcal (kalıp) çapına oranıdır.
Viskozite, belirli bir kesme hızında veya kesme stresinde kesme geriliminin kesme hızına oranıdır. Erimiş polimerlerde belirlenen viskoziteye bazen eriyik viskozitesi denir. Newtonyen olmayan akış davranışı gösteren malzemelerde belirlenen viskoziteye, belirtilen düzeltmeler yapılmadığı takdirde görünür viskozite denir.
Sıfır kesme viskozitesi, kesme hızı sıfıra düştüğünde sınırlayıcı viskozitedir.

Bu test yöntemi polimer moleküler ağırlığına ve moleküler ağırlık dağılımına, polimer kararlılığına (hem termal hem de reolojik), kayma kararsızlığına ve plastikleştiriciler, yağlayıcılar, nem takviyeleri veya inert dolgu maddeleri veya bunların bir kombinasyonu gibi katkı maddelerine duyarlıdır.

Bu test yönteminin duyarlılığı, verileri işleme koşullarıyla ilişkilendirmek için kullanışlı hale getirir ve işleme koşullarındaki gerekli değişiklikleri tahmin etmeye yardımcı olur. Genellikle işleme koşullarının altında bir kayma hızında tek noktalı bir ölçüm yapan ASTM D1238 standardının aksine, bu test yöntemi işleme kayma hızlarında kayma duyarlılığını ve akış özelliklerini belirler ve bu nedenle farklı bileşimlerdeki malzemeleri karşılaştırmak için kullanılır.

Test numunesi, silindirin deliğine sokulduğunda aşırı kuvvet uygulamadan girecek toz, boncuk, pelet, film şeritleri veya kalıplanmış külçeler gibi herhangi bir formda olmalıdır. Bazı durumlarda bir tozun önceden şekillendirilmesi veya peletlenmesi arzu edilir. Önceden şekillendirilmiş tıkaçlar durumunda, numuneye uygulanan herhangi bir ısı en aza indirilmeli ve bu şekilde oluşturulan tüm numuneler için sabit tutulmalıdır.

Birçok termoplastik malzeme testten önce şartlandırma gerektirmez. Uçucu bileşenler içeren, kimyasal olarak reaktif olan veya diğer benzersiz özelliklere sahip malzemeler büyük olasılıkla özel şartlandırma prosedürleri gerektirir. Birçok durumda nem, bozulmayı hızlandırır veya akış hızı ölçümlerinin tekrarlanabilirliğini başka şekilde etkileyebilir. Şartlandırma gerekliyse, geçerli malzeme spesifikasyonu ve “ASTM D618-21 Test için plastiklerin hazırlanmasında standart uygulama” standardı geçerlidir.

Test sıcaklığı, kayma hızları ve kayma gerilimi, malzeme özelliklerine ve test ekipmanının sınırlamaları dahilinde seçilmelidir.

Yıllardır çok geniş bir yelpazede gerçekleştirdiği test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları ile her sektörden işletmelere destek olmaya çalışan kuruluşumuz, bilim ve teknoloji alanında dünyada yaşanan gelişmeleri yakından takip eden ve sürekli kendini geliştiren güçlü bir çalışan kadrosuna sahiptir. Bu çerçevede işletmelere “ASTM D3835-16 Kılcal reometre aracılığıyla polimerik malzemelerin özelliklerinin belirlenmesine yönelik standart test yöntemi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.