Предел текучести расплава: Показатель текучести расплава термопластов (ПТР, индекс расплава)

alexxlab | 09.05.2019 | 0 | Разное

Содержание

Показатель текучести расплава термопластов (ПТР, индекс расплава)

Показатель текучести расплава (ПТР, индекс расплава) – условная величина, характеризующая поведение термопластичного полимера в вязкотекучем состоянии при переработке его в изделия.

Показатель текучести расплава определяется количеством материала (в граммах), выдавливаемого через стандартный капилляр экструзионного пластометра (вискозиметра) при определенных условиях и пересчитанного на время течения 10 мин.

Показатель текучести расплава определяют при условиях, регламентируемых ГОСТ 11645–73. По значениям ПТР можно ориентировочно оценить вязкость расплава термопласта в условиях испытаний.


 Определение показателя текучести расплава

Определение показателя текучести расплава термопластов проводят на приборе ИИРТ-М. Принцип действия прибора основан на измерении скорости истечения расплава термопласта через калиброванный капилляр при определенном значении давления и температуры. Необходимое давление на материал создается при помощи поршня с грузом.

Прибор для определения ПТР (рис.1)состоит из

нагревательного устройства, опорной плиты и стойки. В верхней части стойки закреплен кронштейн, поворачивающийся на оси, который фиксируется в определенном положении фиксатором. На свободном конце кронштейна смонтировано выдавливающее устройство, состоящее из штурвала 1 и ходового винта. На нижнем конце ходового винта крепится цанга, соединяющая ходовой винт и грузы 2 с поршнем 3. В цангу входят втулка и шарики, которые при поднятии втулки освобождают держатель грузов.

В приборе применяют стандартные капилляры 6 из закаленной стали длиной 8,0 мм и внутренним диаметром 2,095 или 1,180 мм, наружный диаметр должен допускать свободную установку в цилиндре 4 пластометра. Давление на полимер передается с помощью стального поршня 3 с направляющей головкой. Экструзионная камера обогревается нагревателем до 400°С

.вискозиметр для определения показателя текучести расплава

Выдавливающее устройство работает следующим образом: при вращении штурвала против часовой стрелки винт вместе с цангой и закрепленным на ней поршнем с грузом опускается в канал, оказывает давление на полимер 5, под действием которого расплав будет вытекать. При вращении штурвала по часовой стрелке винт поднимается вверх.

Экструзионная камера вставлена в медный корпус и удерживается в нем благодаря конической поверхности. Тепло, необходимое для поддержания в экструзионной камере заданной рабочей температуры от 100 до 400°С, поступает от электрического проволочного нагревателя и контролируется платиновым термометром.

Регулятор температуры состоит из двух галетных переключателей и потенциометра, закрепленных на лицевой панели регулирующего устройства. Для наблюдения за вытекающей массой используется поворотное зеркало 10. Измерение скорости истечения массы расплава осуществляют при помощи секундомера.

Для испытаний различных термопластов прибор снабжен

набором грузов, причем первый груз 3,19Н (0,325 кгс) представляет собой массу поршня. Остальные грузы вместе с поршнем и держателем грузов образуют следующие массы:

  • А = 11,77 Н (1,20 кгс)
  • А + № 2 = 21,19 Н (2,16 кгс)
  • А + № 2 + № 3 = 37,28 Н (3,80 кгс)
  • А + № 5 = 49,05 Н (5,00 кгс)
  • А + № 5 + № 6 = 98,10 Н (10,00 кгс)
  • А + № 6 + № 7 = 122,62 Н (12,50 кгс)
  • А + № 2 + № 3 + № 5 + № 6 + №7 = 211,90 Н (21,60 кгс)
  • А – обозначение массы поршня с держателем грузов

Для обеспечения фиксации грузов при установке их полного комплекта на держатель наибольший груз рекомендуется надеть сверху.

В комплект прибора входят: нож для среза экструдированного материала, стержень для чистки капилляра, стержень и ерш для чистки экструзионной камеры, поршень для уплотнения термопласта в экструзионной камере, воронки для загрузки термопластов в виде порошка или гранул.

Порядок работы на приборе ИИРТ-М

  1.  Включают прибор в сеть за 1 ч до начала испытаний.
  2. Устанавливают с помощью датчика необходимую рабочую температуру, которую контролируют с помощью контрольного термометра, опущенного в канал. Если через
    1 ч
    после включения прибора показания термометра будут отличаться от заданной температуры более чем на 0,5°С, следует скорректировать температуру с помощью корректора. После того как в экструзионной камере установится нужная температура, которая в течение 15 мин будет меняться не более чем на ±0,5°С, можно начинать испытания.
  3. Подбирают необходимые грузы для испытания конкретного термопласта, надевают их на держатель, предварительно освободив его посредством втулки, и вставляют держатель с грузом в цангу.
  4. В экструзионную камеру по окончании установления в ней заданной температуры загружают, тщательно утрамбовывая, навеску исследуемого материала.
  5. Затем поворачивают кронштейн влево до щелчка и, проворачивая штурвал против часовой стрелки, вводят конец поршня в цилиндр.
  6. После прогрева материала выдавливают с помощью штурвала одну треть массы из канала.
  7. Затем поднимают вверх до упора втулку и, вращая штурвал по часовой стрелке, приподнимают цангу вверх. При этом поршень с грузом освобождается и будет опускаться свободно вниз, создавая необходимое давление на полимер.
  8. Получив необходимое количество отрезков экструдата (не менее трех), освобождают капилляр и выдавливают оставшийся полимер из камеры.
  9. После каждого эксперимента необходимо чистить прибор в нагретом состоянии. Поршень вынимают из камеры и чистят с помощью бязи, прочищают капилляр, очищают экструзионную камеру вначале латунным поршнем, а затем с помощью ерша, обернутого бязью, до зеркального блеска. Во избежание повреждения поверхности поршня, экструзионной камеры или капилляра при удалении остатков термопластов нельзя употреблять абразивы или другие подобные материалы.

 Экспериментальная часть

Оборудование и материалы: прибор ИИРТ-М, весы, полимерные термопластичные материалы.

Ход работы: В экструзионную камеру вставляют капилляр в соответствии с требованиями стандартов на материалы. Для полиэтилена и полистирола капилляр должен иметь внутренний диаметр 2,095±0,005 мм.

Перед испытанием для исследуемых материалов выбирают необходимую температуру и нагрузку в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1

МатериалТемпература, °СГруз, Н (кгс)
Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП)19021,019 (2,016)
Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП)19049,05 (5,00)
Полипропилен (ПП)190, 230, 26021,19; 49,05; 98,10 (2,16; 5,00; 10,00)
Полистирол (ПС)20049,05 (5,00)
Полиамид (ПА)230, 2753,19; 11,77; 21,19 (0,325; 1,20; 2,16)

Нагревают экструзионную камеру и поршень прибора до нужной температуры, выдерживают в течение 15 мин и вводят навеску испытуемого материала в канал прибора. Величина навески материала зависит от предполагаемого значения показателя текучести расплава (табл. 2).

Таблица 2

ПТР, г/10минМасса образца, гИнтервалы времени между двумя отсечениями экструдируемого материала, с
До 0,54-5240
0,5–1,04-5120
1,0–3,54-560
3,5–10,06-830
10,0–25,06-810-15
Свыше 25,06-85-15

 По мере заполнения экструзионной камеры полимером с целью удаления пузырьков воздуха уплотняют материал с помощью специального латунного поршня. Порошкообразные полимеры рекомендуется предварительно спрессовать в таблетку.

После заполнения экструзионной камеры полимером сверху в канал вводят поршень с грузом и выдерживают не менее 4 мин. Время выдержки под давлением указано в стандартах на материал: для полиэтилена оно составляет 4–5 мин, для полистирола – 10 мин. За это время снизившаяся за счет введения холодного полимера температура вновь поднимется до заданной. После истечения времени выдержки под давлением выдавливают с помощью выдавливающего устройства одну треть испытуемого материала. Вытекший отрезок удаляют, после чего освобождают груз. Нагруженный поршень при этом будет опускаться сам. Когда нижняя метка на поршне приблизится к верхнему краю цилиндра, засекают время и одновременно отрезают с помощью ножа экструдат и удаляют его. Последующие отрезки полимера (не менее трех) отрезают через равные промежутки времени в зависимости от его текучести в соответствии с таблицей 2.

Измерение показателя текучести расплава производят до тех пор, пока верхняя метка на поршне не опустится до верхней кромки экструзионной камеры. Если показатель текучести расплава меньше чем 3 г/10 мин, измерения производят в положении, когда верхняя кромка камеры находится между двумя средними метками. Длина отдельных отрезков экструдата может быть 10–20 мм.

Для определения ПТР полученные отрезки взвешивают в отдельности с точностью 0,001 г и выводят среднюю массу. При этом прутки, содержащие пузырьки воздуха, в расчет не принимают.

Показатель текучести расплава полимера (ПТР) вычисляют по формуле:где 600 – стандартное время, равное 600 с; m –средняя масса экструдируемых отрезков, г; t – промежуток времени между двумя последовательными срезами отрезков, с.

За результат испытаний принимают среднее арифметическое результатов двух определений на трех отрезках материала, расхождение по массе между которыми не превышает 5%.

Сравнивают полученное значение ПТР для исследуемого материала со стандартным по ГОСТу или ТУ на соответствующий материал и делают вывод.


 

Список литературы:
Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов: справ. пособие. – М.: Машиностроение, 1993. – Т.3. Методы исследования неметаллических материалов. – 283 с.
Пластмассы. Метод определения показателя текучести расплава термопластов: ГОСТ 11645–73. – Взамен ГОСТ11645–65; введ. 01.01.1977. – М.: Изд-во стандартов, 1994. – 12 с.
Автор: Кордикова Е.И., кандидат технических наук, доцент кафедры механики материалов и конструкций БГТУ
Источник: Композиционные материалы: Лабораторный практикум, 2007 год
Дата в источнике: 2007 год

Показатель текучести расплава (ПТР) полиэтилена 2020

Гранулы полиэтилена

Показатель текучести расплава полиэтилена (ПТР полиэтилена) характеризует его вязкость. Данный показатель определяет, сколько полиэтилена под определенным давлением и заданной температуре за десять минут выдавится через тонкий сосуд - капилляр. Чем выше данный показатель, тем полиэтилен более текучий и менее вязкий. Данный параметр имеет важность для выбора способа переработки полиэтилена. Например, для производства пленки методом экструзии необходимо, чтобы расплав был достаточно вязким, поэтому используют марки полиэтилена с низкими значениями ПТР.

Требования к определению показателя текучести расплава полиэтилена

В различных странах существуют стандарты, в которых расписаны температуры и уровень нагрузки рекомендованные для определения показателя текучести расплава полиэтилена. Для разных видов полиэтилена применяют свои нагрузки и температуры. Поэтому сравнение ПТР полиэтилена низкого давления и ПТР полиэтилена высокого давления является некорректным, поскольку для определения показателя текучести берутся разные показатели нагрузки. Сравнивать можно только ПТР материалов одного вида разных марок.

Страна (группа стран)

Наименование стандарта

Россия

ГОСТ 11645-73

Германия

ВШ 53735

США

АСТМВ 1238-73

Европа

ИСО 1133-76

Для измерения ПТР полиэтилена обычно используют системы ИИРТ различных модификаций, принцип действия которых основан на действии капиллярного вискозиметра.

Значение показателей текучести расплава различных видов и базовых марок полиэтилена

Базовая марка

ПТР, г/10 мин.

Полиэтилен высокого давления плотностью 922-926 кг/м3

марки 2

0,24 - 0,36

марки 6

0,56 – 0,84

марки 13

3,4 – 4,6

марки 69

3 – 5

марки 84

16 - 24

Полиэтилен высокого давления плотностью 917-921 кг/м3

марки 7 и 8

1,7 – 2,3

марки 15

5,95 – 8,05

марки 20 и 21

17 - 23

марки 50

0,14 – 0,26

марки 55

0,3 – 0,5

марки 58, 62 и 64

1,5 – 2,5

марки 66

0,825 – 1,375

марки 68

5,25 – 8,75

марки 74 и 84

16 - 24

марки 75 и 76

0,45 – 0,75

марки 77

0,8 – 1,2

марки 78

1,125 – 1,875

марки 80

2,1 – 3,9

марки 81

2,45 – 4,55

марки 82

4,125 – 6,875

марки 83

9 – 15

Полиэтилен высокого давления плотностью 927-930 кг/м3

марки 63

0,375 – 0,625

марки 60

0,6 – 1

Суспензионный полиэтилен низкого давления плотностью 0,948-0,959 г/см3

марки 1

до 0,1

марки 2

0,1 – 0,3

марки 3

0,3 – 0,6

марки 4 и 5

0,5 – 0,9

марки 6

0,9 – 1,5

марки 7

1,2 – 2

марки 8

1,8 – 3

марки 9

3 – 5

марки 10

5 - 10

Газофазный полиэтилен низкого давления

марки 71 с термостабилизатором неокрашенный или слабоокрашенный

0,45 – 0,65

марки 73 с термо- и светостабилизаторами черного цвета

0,3 – 0,55

марки 73 с термостабилизатором первичной переработки неокрашенный

0,4 – 0,65

марки 73 с термо- и светостабилизаторами, черного цвета стойкий к фотоокислительному старению

0,3 – 0,55

марки 76

2,6 – 3,2

марки 77

17 - 25

Показатель текучести расплава (ПТР) и его изменение в процессе переработки.

 

Что такое ПТР?

Показатель текучести расплава является мерой того, насколько «жидким» является пластик - как он протекает через экструдер.  

Какой показатель текучести расплава оптимален?

Для разных применений разных видов пластика требуются разные ПТР. Например, если вы производите продукцию методом литья под давлением, вам нужен очень «жидкий» пластик - чем «жиже», тем лучше, так как это позволяет быстрее впрыскивать пластик в форму, и, следовательно, сокращает время производства, что уменьшает затраты. Однако, если вы производите трубу, при экструзии пластик выдавливается в охлаждающую ванну, и, если материал слишком жидкий, он не сможет быть правильно сформирован, поэтому экструзия обычно выполняется с использованием полимеров с наименее низкими показателями текучести расплава, чтобы обеспечить лучший контроль над процессом.

ПТР также является хорошим показателем других свойств материала, таких как прочность на разрыв и ударопрочность, поэтому если вы знаете показатель текучести расплава, вы также можете оценить физические характеристики пластика.

Как изменится ПТР в процессе переработки?

Для того чтобы получить вторичную гранулу с определенным показателем текучести расплава, нужно знать тип пластика и ПТР перерабатываемого материала. На сегодняшний день, определение ПТР твердых материалов при сортировке все еще технически невозможно.

Показатель текучести расплава определяется типами пластика, которые будут перерабатываться. Обычно бытовой пластиковый мусор содержит в себе гораздо больше изделий отлитых под давлением, чем произведенных методом экструзии. При переработке смешанного материала вы получите переменный индекс текучести расплава, который будет в диапазоне 2-5 г / 10 мин при 2,16 кг.

При разделении перерабатываемого материла по типам, возможно получить более высокий индекс текучести расплава. Если вы можете отсортировать перерабатываемые отходы до содержания 90% ПП и 10% ПЭ (типичный показатель при ручной сортировке), вы получите ПТР 7-10 г / 10 мин при 2,16. При дальнейшем увеличении % ПП до 99%, ПТР материала будет увеличиваться до 20 (отходы из сельской местности) -30 (городские отходы) г / 10 мин при 2,16 кг.

При переработке полиэтилена, по сути, все то же самое, только наоборот. Большинство ПЭ отходов, как правило, являются либо материалами, пригодными для экструзии, либо материалами, полученными раздувом / формованием, и поэтому имеют довольно низкий индекс текучести расплава. Чем больше примесей ПП в полиэтилене, тем выше ПТР.

Как оборудование для переработки влияет на ПТР?

Оборудование, используемое в процессе переработки, никак не влияет на изменение показателя текучести расплава. Однако, при применении специального оборудования для сортировки можно достичь более высокого показателя чистоты перерабатываемого материала и, следовательно, более стабильного ПТР. 

Партнер проекта:
PortalPlastic - доска объявлений
Youtube
Telegram

О разнице между MFI, MFR, MI и в целом о показателе текучести расплава (ПТР)

Прибор для измерения ПТР (пластомер)

Сегодня один хороший человек задал мне вопрос насчёт разницы между MFI и MFR. Поскольку на этот вопрос пришлось дать расширенный ответ, я подумал, что информация может быть полезна многим. А поэтому ниже даю своё письмо с небольшими изменениями.

Здравствуй, дорогой!

Мои предположения подтвердились вот тут: http://en.wikipedia.org/wiki/Melt_Flow_Index Смотри, что буржуины написали в Википедии насчёт искомой разницы.

Synonyms of Melt Flow Index are Melt Flow Rate and Melt Index. More commonly used are their abbreviations: MFI, MFR and MI. Confusingly, MFR may also indicate «melt flow ratio», the ratio between two melt flow rates at different gravimetric weights. More accurately, this should be reported as FRR (flow rate ratio), or simply flow ratio. FRR is commonly used as an indication of the way in which rheological behavior is influenced by the molecular mass distribution of the material.

В переводе это звучит следующим образом.

Синонимами Мэлт Флоу Индекс являются Мэлт Флоу Рэйт. Наиболее часто используются их аббревиатуры MFI, MFR и MI. Сбивает с толку то, что MFR может так же означать «Мэлт Флоу Рэйшэ» (Melt Flow Ratio. Ratio (рэйшэ) — в переводе означает «отношение», в смысле «отношение двух числовых величин». Примечание моё), т.е. отношение двух MFR, измеренных при различной нагрузке. Если быть более точным, то желательно использовать термин FRR (flow rate ratio, флоу рэйт рэйшэ), или просто flow ratio (флоу рэйшэ). FRR в общем случае используется как некий показатель влияния массо-молекулярного распределения на реологические свойства материала.

А теперь тоже самое, только в более простом изложении. Есть ПТР. На английский ПТР в общем случае переводится как MFI или MFR. Melt -расплав, Flow — течение, Rate или Index — показатель, индекс. В английском языке слова Rate и Ratio сходны визуально. Видимо, сами товарищи, владеющие в той или иной степени английским языком, слегка путают значения этих слов, а смысловая разница есть и она огромна. Если Rate — это «показатель, индекс», то Ratio — это «отношение двух величин». Из-за этого возникает путаница: MFR используется как собственно синоним MFI, так и в качестве термина, означающего отношение двух ПТР, измеренных при разной нагрузке. Поэтому автор статьи в Википедии, чтобы не было путаницы, мягко предлагает вместо MFR использовать более точный термин FRR видимо потому, что в этом термине есть оба слова (и rate и ratio) и по смыслу более точно получается.

Теперь для полной ясности более развёрнутое пояснение, что же такое ПТР и отношение ПТРов. Как мерят ПТР? В нагретый до определённой температуры цилиндр вставили предварительно фильеру (шайбу с дыркой нужного диаметра). В разогретый цилиндр насыпали исследуемый полимер. Сверху вставили в цилиндр поршень. На поршень положили груз определённого веса. Под действием силы тяжести груз давит на поршень, поршень давит на материал, материал вытекает через фильеру. Вот сколько материала вытечет из фильеры за 10 минут, такой значит у нас и ПТР. Чем больше вытекло, тем, грубо говоря, выше текучесть материала. Для каждого типа пластиков, например для ПЭ или для ПС, значение диаметра фильеры, температуры цилиндра и веса груза стандартизованы и эти значения различны для разных типов пластиков. Поэтому нельзя сравнивать ПТР, скажем, полистирола и ПТР полиэтилена. Можно сравнивать ПТР полиэтилена одной марки с ПТР полиэтилена другой марки и ПТР полистирола одной марки с ПТР полистирола другой марки и не иначе. Это первый посыл.

Второй посыл. Что такое массо-молекулярное распределение (ММР)? Полимер на то и полимер, чтобы у него была молекула очень большой длины. Но далеко не факт, что в общей массе полимера все молекулы будут равны по длине (молекулярной массе) скажем одному миллиону молекул входящего в его состав мономера: есть и рваные молекулы по 500 000 мономеров и более длинные по 1 500 000 мономеров (цифры взяты условные). Один раз полимер прогнали через ТПА с получением изделия, уже порвали макромолекулы, потом изделие поэксплуатрировали под солнцем, ещё часть молекул побилось, потом изделие подробили, потом сгранулировали, затем снова в переработку и в итоге ММР полимера здорово меняется (молекулы рвутся). Более того, по ряду причин, при изготовлении первички длина молекул тоже далеко не одинакова. Кстати, изготовители полимеров борются за стабильность ММР. Вот ММР — это и есть то, сколько молекул какой длины содержится в полимере. ММР у нас влияет на реологические свойства (грубо говоря, на характер течения) полимера и в некоторых случаях знать ММР не помешает. А как его узнать хотя бы ориентировочно, приближённо? Точнее, нужно знать не само ММР, а его влияние на характер течения, т.к. по сути на практике нас интересует то, как будет полимер течь, а на собственно значение ММР можно забить. Поэтому берут прибор для измерения ПТР и мерят ПТР сначала нагружая поршень гирьками одной массы, а затем мерят ПТР, нагружая поршень гирьками другой массы. После этого делят одно значение ПТР на другое значение ПТР и получают отношение ПТР, то есть FRR, о котором и написано в Википедии. По полученной цифре делают выводы о том, как материал потечёт при переработке, если его в процессе переработки нагрузить сильнее. Ну или ещё кто какие выводы глубокие делает. Тут дело в том, что полимеры — это неньютоновская жидкость. Вода — это ньютоновская жидкость, а полимеры — нет. Вязкость воды не меняется от скорости сдвига (т. е. от того, с какой скоростью и силой трутся молекулки воды друг о друга), а вязкость (текучесть) полимера меняется: чем выше скорость сдвига (например, чем быстрее мы впрыскиваем полимер в оформляющую полость), тем легче он течёт. Вот как эту фигню узнать в цифрах? С помощью отношения двух ПТРов, измеренных при различной нагрузке.

Ну и студенты же у тебя, ёлки-палки. Ты где таких взял? Я устал по клавишам стучать. Даже не верится, что они вникают в тонкости заморской терминологии. Но ради таких студентов ничего не жалко, можно и по клавишам постучать.

Олег.

Показатель текучести расплава - Словарь терминов | ПластЭксперт

или ПТР характеризует скорость течения расплавленного термопласта через капилляр стандартных размеров при заданных температуре и давлении. ПТР выражают в граммах выдавливаемого в течение стандартного времени (10 мин.) полимера.
Чем больше ПТР термопласта, тем меньше его вязкость.
Величина ПТР является параметром, определяющим выбор способа переработки термопласта. Метод оценки ПТР стандартизован ГОСТом 11645-73, которому соответствует европейский стандарт ИСО 1133-76, американский АСТМВ 1238-73 и стандарт Германии ВШ 53735. Для определения значения ПТР используют прибор ИИРТ, на котором реализуется стандартная методика. Действие прибора основано на принципе капиллярного вискозиметра.
Из нескольких модификаций прибора ИИРТ наиболее долговечным является вариант с ручным управлением, например типа ИИРТ-М2. Рабочий блок выполнен в виде стойки, в верхней части которой на оси закреплен поворачивающийся кронштейн. Кронштейн фиксируется в определенном положении с помощью кнопки фиксатором. На свободном конце кронштейна смонтировано выдавливающее устройство, состоящее из штурвала и ходового винта. На нижнем конце ходового винта крепится цанга, соединяющая ходовой винт с держателем грузов. В цангу входят втулка и шарик, которые при поднятии втулки освобождают держатель грузов.
На кронштейне закреплен термостат, предназначенный для создания необходимой при испытаниях температуры. Для измерения показателя текучести расплава отбирают отрезки экс-трудированного материала, последовательно отсекаемые через определенные интервалы времени. Длина отдельных отрезков может быть 10-20 мм. Отрезки, имеющие пузырьки воздуха, не используются. После охлаждения полученные отрезки взвешиваются каждый в отдельности с погрешностью не более 0,001 г. Число их должно быть не менее трех. Масса отрезка определяется как среднее арифметическое результата взвешивания всех отрезков.

Лит.: "Переработка пластмасс" ред. А.Д. Паниматченко, изд. Профессия, Спб 2005

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на         

Доске объявлений ПластЭксперт

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на               

Форуме о полимерах ПластЭксперт

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Вернуться к списку терминов

Показатель текучести расплава - ПК "Полипласт"

admin | П | 16.10.2008

Показатель текучести расплава (ПТР) характеризует скорость течения расплавленного термопласта через капилляр стандартных размеров при заданных температуре и давлении. ПТР выражают в граммах выдавливаемого в течение стандартного времени (10 мин.) полимера.

Чем больше ПТР термопласта, тем меньше его вязкость.

Величина ПТР является параметром, определяющим выбор способа переработки термопласта. Метод оценки ПТР стандартизован ГОСТом 11645-73, которому соответствует европейский стандарт ИСО 1133-76, американский АСТМВ 1238-73 и стандарт Германии ВШ 53735. Для определения значения ПТР используют прибор ИИРТ, на котором реализуется стандартная методика. Действие прибора основано на принципе капиллярного вискозиметра.

Из нескольких модификаций прибора ИИРТ наиболее долговечным является вариант с ручным управлением, например типа ИИРТ-М2. Рабочий блок выполнен в виде стойки, в верхней части которой на оси закреплен поворачивающийся кронштейн. Кронштейн фиксируется в определенном положении с помощью кнопки фиксатором. На свободном конце кронштейна смонтировано выдавливающее устройство, состоящее из штурвала и ходового винта. На нижнем конце ходового винта крепится цанга, соединяющая ходовой винт с держателем грузов. В цангу входят втулка и шарик, которые при поднятии втулки освобождают держатель грузов.

На кронштейне закреплен термостат, предназначенный для создания необходимой при испытаниях температуры. Для измерения показателя текучести расплава отбирают отрезки экс-трудированного материала, последовательно отсекаемые через определенные интервалы времени. Длина отдельных отрезков может быть 10-20 мм. Отрезки, имеющие пузырьки воздуха, не используются. После охлаждения полученные отрезки взвешиваются каждый в отдельности с погрешностью не более 0,001 г. Число их должно быть не менее трех. Масса отрезка определяется как среднее арифметическое результата взвешивания всех отрезков.

Лит.: «Переработка пластмасс» ред. А.Д. Паниматченко, изд. Профессия, Спб 2005

Тэгов нет

2824 всего просмотров, 0 просмотров за сегодня

  

Показатель текучести расплава

Рассмотрим установившееся течение аномально вязкой жидкости в канале длиной L и радиусом R. Пусть при объемном расходе материала Q перепад давления по длине канала L равен p. В этом случае напряжение сдвига на стенке канала с = pR/2L, а скорость сдвига на стенке канала с = (эфф/4) [d ln эфф/d ln с)], где эфф - средняя скорость сдвига, эфф = 4Q / R3. Последняя формула - формула Муни-Рабиновича позволяет вычислить кривую течения. При этом предполагается, что жидкость не проскальзывает по стенке капилляра.

Расход материала при фиксированном стандартном давлении в процессе течения расплава через стандартный капилляр при определенной температуре  называется показателем текучести расплава (ПТР). Анализ приведенных формул показывает, что величина ПТР представляет собой одну точку на кривой течения. Этот показатель является единственной стандартизованной реологической характеристикой расплава. Согласно ГОСТ , величину ПТР определяют на специализированном капиллярном вискозиметре - экструзионном пластометре ИИРТ. Прибор состоит из цилиндра с поршнем, на выходе из цилиндра установлен капилляр. Используют капилляр длиной в мм и диаметром 2 мм, диаметр штока - 9.5 мм.

В резервуар загружают полимер, термостатируют при заданной температуре и нагружают шток стандартными грузами. Измеряют массу m (в г) экструдированных прутков, выдавливаемых за выбранное фиксированное время(в с). Значения ПТР (в г/10 мин) вычисляют по формуле ПТР = 600 m/. Для пересчета ПТР в точку на кривой течения выполняют простейшие арифметические действия и переводят массовый расход  в объемный, для чего необходимо знать плотность расплава при температуре испытания.

Несмотря на условность данного показателя, по величине ПТР можно судить о консистенции материала. Если при известной фиксированной температуре переработки термопластичной композиции ПТР материала составляет 0.03 г/10 мин, его следует перерабатывать методом прессования. У экструзионных марок термопластов ПТР равен  0.3 г/10 мин (трубные марки) и 1.5 - 3.0 г/10 мин (производство пленок). Значения ПТР полимеров для литья под давлением достигают 5-20 г/10 мин, для производства волокон - 15-30 г/10 мин.

Знать величину ПТР необходимо для контроля качества сырья. Для этого в соответствующих ГОСТ на полимеры приведены значения ПТР для данных марок полимеров и условия, при которых определяется ПТР: нагрузка и температура испытания (табл. 1).   

Таблица 1. Условия определения ПТР полимеров

Полимер

Температурный интервал переработки,
К

Условия определения ПТР

Температурный интервал эксплуатации, К

Энергия активации вязкого течения, кДж/моль

нагрузка, Н

температура, К

Полиэтилен высокой плотности (ГОСТ 16338-85)

473-533

50.0

463

173-343

25-32

Полиэтилен низкой плотности (ГОСТ 16337-77)

453-493

21.6

463

173-373

54-57

Полипропилен (ГОСТ 26996-86)

463-543

21.6

503

263-363

38-46

Полистирол (ГОСТ 20282-86)

453-513

50.0

473

233-343

96

Ударопрочный полистирол (ОСТ 6-05-406-80)

453-503

50.0

473

233-343

73

АБС-пластик (ТУ 6-05-1587-84)

473-513

216.0

483

233-343

-

Сополимеры стирола марок МС, МСН (ГОСТ 122271-76)

453-503

100.0

473

233-238

-

Полиамид ПА-6 (ТУ 6-05-4-88)

503-543

21.6

508

223-353

38-54

Полиамид ПА-610 (ГОСТ 10589-87)

493-543

21.6

508

213-343

38-46

Полиамид ПА-12 (ОСТ 6-05-425-86)

513-553

21.6

508

213-333

43-62

Поликарбонат (ТУ 6-05-1668-80)

523-563

21.6

553

173-393

110-126

Полиформальдегид, сополимеры формальдегида (ТУ 6-05-1543-87)

463-493

21.6

463

213-343

21-25

Полиэтилентерефталат (ТУ 6-05-1984-85)

533-543

-

-

213-443

86-107

Полибутилентерефталат (ТУ 6-05-211-1951-83)

508-533

21.6

523

233-413

71-98

Полиметилметакрилат (ОСТ 6-01-38-81)

463-503

125.0

463

223-363

-

Полисульфон (ТУ 6-05-1969-84)

553-613

21.6

573

213-423

71-77

Полиарилат (ТУ 6-58-3644-89)

553-623

-

-

213-423

-

 

 

предел текучести - это ... Что такое предел текучести?

  • Мыс Барроу - Нувук Самая северная точка США… Википедия

  • Группа точек - Цветок Bauhinia blakeana на флаге Гонконга имеет симметрию C5; звезда на каждом лепестке имеет симметрию D5. В геометрии точечная группа - это группа геометрических симметрий (изометрий), в которых фиксируется хотя бы одна точка. Группы точек могут существовать в… Wikipedia

  • Point Arguello Light - Infobox Lighthouse caption = location = Канал Санта-Барбара, Калифорния, координаты = координаты | 34 | 34 | 37 | N | 120 | 38 | 50 | W | регион: США тип: ориентир год постройки = 1901 год постройки = 1967 автоматизировано = год деактивирован = фундамент = строительство = столб света…… Википедия

  • Point Pleasant Beach (станция NJT) - Информационное окно Название станции = Point Pleasant Beach style = NJT Размер изображения железной дороги = подпись изображения = адрес = Arnold Avenue Rt.35 Нортбаунд-Пойнт-Плезант-Бич, Нью-Джерси линия = цветная рамка рельсов | система = NJT | линия = Северное побережье Джерси другое = NJT Автобусы: 317 и 830…… Wikipedia

  • дает парирование - существительное, отражающее входящую атаку, поддерживая контакт с клинком и изменяя точку контакта между лезвиями, переходя из положения с плохим рычагом в положение с сильным рычагом… Викисловарь

  • Плавающая точка - В вычислениях плавающая точка описывает метод представления действительных чисел таким образом, чтобы он мог поддерживать широкий диапазон значений.Числа, как правило, представлены приблизительно в виде фиксированного числа значащих цифр и масштабируются с использованием экспоненты… Wikipedia

  • Комбинатор с фиксированной точкой - Комбинатор Y перенаправляет сюда. Информацию о компании с венчурным капиталом в сфере технологий см. В Y Combinator (компания). В информатике комбинатор фиксированной точки (или комбинатор фиксированной точки [1]) - это функция более высокого порядка, которая вычисляет фиксированную точку других функций… Wikipedia

  • Комбинатор с фиксированной точкой - Комбинатор с фиксированной точкой (или оператор с фиксированной точкой) - это функция более высокого порядка, которая вычисляет фиксированную точку других функций.Эта операция актуальна в теории языков программирования, потому что она позволяет реализовать рекурсию в форме…… Wikipedia

  • Депрессия точки плавления - В этой статье рассматривается депрессия точки плавления / замерзания из-за очень малого размера частиц. Для депрессии, вызванной смесью другого соединения, см. Депрессия точки замерзания. Пониженная точка плавления - это термин, относящийся к феномену…… Wikipedia

  • Понижение температуры плавления - это термин, относящийся к явлению снижения температуры плавления материала при уменьшении его размера.Это явление очень заметно в материалах нанометрового размера, которые плавятся при температурах на сотни градусов ниже, чем объемные…… Wikipedia

  • Теорема Атьи – Ботта о неподвижной точке - В математике теорема Атьи – Ботта о неподвижной точке, доказанная Майклом Атьей и Раулем Боттом в 1960-х годах, является общей формой теоремы Лефшеца о неподвижной точке для гладких многообразий M, которая использует эллиптический комплекс на M. Это система…… Википедия

  • ,

    3 тенденции, влияющие на точки кипения - Master Organic Chemistry

    Теперь доступно - Загрузите этот замечательный (бесплатный) 3-страничный раздаточный материал о том, как решать типичные проблемы с точкой кипения. С 10 примерами решенных задач! (Также содержит все ключевые моменты, обсуждаемые в этом посте)

    MOC_Boiling_Point_Handout (PDF)


    Определение порядка точек кипения - это примерно понимание тенденций . Ключевым моментом здесь является то, что температуры кипения отражают силу сил между молекулами.Чем больше они слипаются, тем больше энергии потребуется, чтобы выбросить их в атмосферу в виде газов.

    Следует учитывать 3 важные тенденции.

    1. Относительная сила четырех межмолекулярных сил равна: ионная> водородная связь> диполь-диполь> силы дисперсии Ван-дер-Ваальса. Влияние каждой из этих сил притяжения будет зависеть от присутствующих функциональных групп.
    2. Температуры кипения увеличиваются с увеличением количества атомов углерода.
    3. Ветвление снижает температуру кипения.

    Посмотрим поближе :.

    Содержание

    1. Тенденция № 1: Относительная сила четырех межмолекулярных сил
    2. Тенденция № 2 - Для молекул с данной функциональной группой точка кипения увеличивается с увеличением молекулярной массы
    3. Роль симметрии ( или их отсутствие) О точках плавления и кипения

    1. Тенденция № 1: Относительная сила четырех межмолекулярных сил.

    Сравните различные производные бутанового спирта, показанные ниже.Молекулы диэтилового эфира C4h20O удерживаются вместе за счет диполь-дипольных взаимодействий, которые возникают из-за поляризованных связей C-O. Сравните его температуру кипения (35 ° C) с температурой его изомера бутанола (117 ° C). Сильно повышенная температура кипения связана с тем, что бутанол содержит гидроксильную группу, которая способна образовывать водородные связи. Тем не менее, силы притяжения в бутаноле бледнеют по сравнению с таковыми у соли бутоксида натрия, который плавит при чрезвычайно высокой температуре (намного выше 260 ° C) и фактически разлагается, прежде чем может превратиться в жидкость.

    Тогда подумайте о бутане C4h20, который не содержит полярных функциональных групп. Единственными силами притяжения между отдельными молекулами бутана являются относительно слабые дисперсионные силы Ван-дер-Ваальса. В результате бутан закипает при температуре замерзания воды (0 ° C), что намного ниже даже температуры диэтилового эфира.

    Мораль истории : среди молекул с примерно одинаковой молекулярной массой точки кипения будут определяться присутствующими функциональными группами.

    Вы можете рассказать похожую историю для подобных изомеров амина и карбоновой кислоты, показанных ниже.

    Предыдущее обсуждение четырех межмолекулярных сил см. Здесь. Ссылку на учебник Ройша можно найти здесь.

    2. Тенденция № 2 - Для молекул с заданной функциональной группой точка кипения увеличивается с увеличением молекулярной массы.

    Посмотрите на резкое увеличение точек кипения по мере увеличения молекулярной массы во всех этих сериях:

    Вот вопрос: Как именно межмолекулярные силы увеличиваются с увеличением молекулярной массы?

    Что ж, ключевой силой, которая здесь действует, являются дисперсионные силы Ван-дер-Ваальса, которые равны пропорционально площади поверхности .Таким образом, по мере увеличения длины цепочки вы также увеличиваете площадь поверхности, что означает, что вы увеличиваете способность отдельных молекул притягиваться друг к другу.

    На интуитивном уровне вы можете сравнить эти длинные молекулы с нитками спагетти - чем длиннее лапша, тем больше работы требуется, чтобы их разделить. По мере увеличения длины цепи появятся области, где они могут очень хорошо выстраиваться рядом друг с другом.

    По отдельности каждое взаимодействие может не иметь большого значения, но когда вы складываете их все по длине цепочки, дисперсионные силы Ван-дер-Ваальса могут оказывать огромное влияние.

    3. Роль симметрии (или ее отсутствия) в точках плавления и кипения

    Это еще один побочный продукт зависимости дисперсионных сил Ван-дер-Ваальса от площади поверхности - чем больше стержневидные молекулы, тем лучше в состоянии они будут выстраиваться и связываться. Возьмем еще один интуитивно понятный пример макарон: что больше склеивает: спагетти или макароны? Чем больше сферическая молекула, тем меньше площадь ее поверхности и тем меньше межмолекулярных ван-дер-ваальсовых взаимодействий.Сравните точки кипения пентана (36 ° C) и 2,2-диметилпропана (9 ° C).

    Это также может применяться к молекулам, связывающим водородные связи, таким как спирты - сравните, например, точки кипения 1-пентанола с 2-пентанолом и 3-пентанолом. Гидроксильная группа 1-пентанола более «открыта», чем в 3-пентаноле (который окружен двумя объемными алкильными группами), поэтому он будет лучше способен образовывать водородные связи со своими собратьями.

    Таким образом, есть три основных фактора, о которых следует подумать, когда вы сталкиваетесь с вопросом о точках кипения.1) какие межмолекулярные силы будут присутствовать в молекулах? 2) как сравнивать молекулярные массы? 3) как сравнивать симметрии?

    Последний быстрый вопрос для дороги (см. Комментарии для ответа).

    П.С. Новинка! Ознакомьтесь с этим бесплатным 3-страничным раздаточным материалом по решению распространенных проблем с экзаменами на точку кипения!

    MOC_Boiling_Point_Handout (PDF)

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *