ציוד מתקדם לריאולוגיה של אלסטומרים לאפיון רמת הסיעוף

חברת GÖTTFERT מציגה מכשיר RPA בעל טווח יכולות מורחב. פתרונות נוספים כוללים את ה-IV Tester למדידת צמיגות עצמית וה-Mi40 Visco לבדיקות MFI המשמש גם כריאומטר קפילרי

מידת הסיעוף של פולימר משפיעה על עיבודו ביישומי הזרקה, אקסטרוזיה וניפוח. הוא משפיע על אורך זמן ההרפיה (Relaxation time) ועל צמיגות המתיחה (Stretch viscosity) הידועה גם כהקשיית מאמצים.

איפיון כמותי של סיעוף השרשראות הקצרות (SCB) ניתן לבצע בעזרת שיטות כימיות בשילוב FTIR ו-NMR. לעיתים נעשה שימוש גם בשיטות ריאולוגיות כמו דיאגרמות זמן-טמפרטורה, Frequency sweep ומדידות צמיגות המעוות, אבל בהשוואות בין דגימות, שיטות אלה לא תמיד מספקות תשובות מהירות וחד-משמעיות, או שהן מורכבות לביצוע. 

תמונה 1: למעלה – מדידה השוואתית בשיטה ריאולוגית סטנדרטית של שתי אצוות EPDM, בה לא נראים הבדלים בין הבדיקות. למטה – תוצאות בדיקה במכשיר ה-RPA של GÖTTFERT המגלה ערכי סיעוף (LCB) שונים לאצוות.

מדידת רמת סיעוף הפולימר

בדיוק בגלל חסרונות אלה פיתחה GÖTTFERT את מכשיר ה-RPA שלה, הכולל טווח פרמטרים מורחב ופונקציונליות חדשה. המכשיר מאפיין את הפולימר וסיעופו בעזרת תנודות סיבוב מבוקרות וחזרתיות. במהלך הבדיקה נמדדות האלסטיות, הצמיגות והקשיחות של הפולימר בעזרת ניטור הדוגמא לכוחות המופעלים עליה. 

הציוד מתאים לאפיון תגובת פולימרים לא-לינאריים למתיחה בשיטת LAOS (Large Amplitude Oscillatory Shear), המציעה סלקטיביות גבוהה. לדוגמא, בדיקה ריאולוגית מסוג  Frequency sweep סטנדרטית של שתי אצוות EPDM שונות, בטווח המעוות האלסטי, חושפות אותה עקומה. בדיקה של אותן דוגמאות בעזרת ה-RPA החדש חושפת הבדלים ביניהן, המשקפים ברמת הסיעוף של השרשראות הארוכות Long Chain Branching – LCB (תמונה 2). 

הערכת ה-Transient viscosity של הפולימר

לצד בדיקות דינמיות, כמו הבדיקה שהוזכרה למידת סיעוף הפולימר, ה-RPA החדש מתאים גם לביצוע בדיקות ריאולוגיות במהירות זוויתית קבועה לאפיון ה-Stationary viscosity. ממנה ניתן לחשב את ערכי ה-Transient viscosity. המכשיר מאפשר לבצע את הבדיקות בטווח אוסצילציות רחב מבעבר, ומספק תמונה מלאה יותר של עקומות הזרימה.

תמונה 2: מכשיר ה-RPA מבית GÖTTFERT למדידת סיעוף של פולימרים.

לצידו, חברת GÖTTFERT מציעה מכשירים מדידה נוספים:

Mi40 Visco – מכשיר למדידת MFI המשמש גם כריאומטר קפילרי

מכשיר ה- Mi40 Viscoמספק פתרון למדידות צמיגות בקצב גזירה של עד 1000 [1/s] ועם צמיגות של עד 285[Pa*s] . הוא זול, מהיר ונוח לתפעול, ומתאים למגוון רחב של פולימרים. הוא מצויד במשקולות הנדרשות למדידת MFI, וכולל גם מנוע סרוו המאפשר להגיע לקצבי גזירה גבוהים יותר. אורך הדיזה 10 מ"מ עם קוטר של 1 מ"מ, כוח הבוכנה של המנוע נע בין 0.1 ל-4 מ"מ לשנייה, כאשר כוח הבדיקה המקסימלי עומד על 800 ניוטון. 

תמונה 3: דניאל פלורנטל, פלורמא, ליד ה- mi40 Visco אשר הוצג בתערוכת K2022.

IV Tester – מדידת צמיגות עצמית

פרמטר נוסף המעיד על איכות חומר הגלם הוא ה-IV, הצמיגות האינטרינזית, או העצמית של החומר. ל-IV משמעות מיוחדת בהקשר של חומרים ממקור ממוחזר, שאחד ממדיי האיכות שלהם הוא פרמטר זה. ה- IV Testerאינו מצריך שימוש בממסים מזיקים, ומגיע עם מגוון אביזרים נוספים כמו סכין לחיתוך ההיתך, פקק מתחמם עבור חריר המדידה ועוד. הוא מתאים גם לבדיקות MGR/MVR וניתן לשלב בו גם מד לחות.

למידע נוסף:
פלורמא, דניאל פלורנטל, 054-474-4291, [email protected]