Методы исследования реологии полимеров. Методы исследования реологии полимеров. — копия. Введение 1 Реология термопластов 4 1 Эластические свойства 6 2 Вязкостные свойства 7

• Название: Введение 1 Реология термопластов 4 1 Эластические свойства 6 2 Вязкостные свойства 7
• Анкор: Методы исследования реологии полимеров
• Дата: 24.04.2021
• Размер: 1.68 Mb.
• Имя файла: Методы исследования реологии полимеров. — копия.docx
• Тип: Реферат; #198199
• страница: 1 из 6

Содержание

Введение 1

1. Реология термопластов 4

1.1 Эластические свойства 6

1.2 Вязкостные свойства 7

1.3 Релаксационные свойства 8

2. Методы определения реологических свойств термопластов 10

2.1 Капиллярная вискозиметрия 10

2.2 Определение показателя текучести расплава 11

2.3 Ротационная вискозиметрия 19

2.4 Вискозиметрия падающего шарика 22

2.5 Показатель растяжения расплавов 24

Заключение 26

Список использованных источников 29

Введение

Интенсивное развитие современной промышленности сделало особенно важным получение информации о характеристиках ряда материалов, среди которых много новых химических соединений, чьи физические свойства ранее не были известны. Это прежде всего относится к полимерным материалам. При конструировании технологического и перерабатывающего оборудования необходимо хорошо знать свойства перерабатываемых материалов. Сведения подобного рода необходимы также для определения области использования этих материалов. [3]

Полимерные материалы обладают комплексом характеристик, которые при умелом их использовании обеспечивают эффективные эксплуатационные свойства изделий и рентабельность их производства. К основным достоинствам пластмасс относятся:

1. высокая технологичность, позволяющая практически полностью исключить из производственного цикла трудоемкие и дорогостоящие операции механической обработки изделий;

2. возможность получить за один цикл штучного формования сразу несколько изделий, в том числе сложной конфигурации, а при производстве погонажных изделий вести процесс на высоких скоростях;

3. широкое использование автоматизации в технологии переработки полимерных материалов, позволяющее существенно сократить затраты на заработную плату и резко повысить качество изделий, в том числе в результате исключения неоправданного вмешательства рядового персонала в инженернообоснованные процессы.

Вследствие перечисленных особенностей полимерные материалы получили исключительно широкое распространение и эффективно используются практически во всех отраслях мирового хозяйства. [2]

Термопластичные полимерные материалы перерабатывают в изделия в расплавленном состоянии. В одном и том же технологическом процессе переработки полимер дозируют, расплавляют, транспортируют, формуют и охлаждают до твердого состояния. В процессе переработки расплавов термопластов, представляющих собой нелинейные вязкоупругие жидкости, осуществляется их течение в каналах сложной геометрии в неизотермических условиях. [1]

Поэтому к технологическим свойствам термопластов относятся их реологические и теплофизические свойства, кинетика фазовых переходов, а также объемные характеристики сыпучих материалов в твердом состоянии. Кривая течения, вязкость при фиксированной скорости сдвига и наибольшая ньютоновская вязкость используются для сравнительной характеристики сырья и математического моделирования технологических процессов, показатель текучести расплава (ПТР) - для сравнительной характеристики сырья и ориентировочного выбора способа переработки, константы и функции реологических уравнений состояния - для математического моделирования процессов, показатель текучести расплава при растяжении - для сравнительной характеристики сырья (тест на формуемость термопластов в волокна и пленки), потери давления на входе в канал - для математического моделирования процессов и сравнительной характеристики сырья, зависимость реологических свойств термопластов от температуры и гидростатического давления, функция диссипации и скорость скольжения расплава по стенке канала - для математического моделирования процессов , условия наступления неустойчивых режимов течения - для определения предельной скорости экструзии при заданных размеров формующего инструмента, кинетика фазовых переходов, температура стеклования и плавления, коэффициенты тепло- и температуропроводности, теплоемкость - для математического моделирования процессов, термостабильность расплава - для определения оптимального объема (размеров) агрегата для переработки термопластов, температурный интервал переработки - для ориентировочного выбора температурного режима переработки, допустимое содержание влаги и летучих в расплаве - для выбора режимов подготовки (сушки) сырья, плотность - для математического моделирования, насыпная плотность гранул и гранулометрический состав - для выбора дозаторов, математического моделирования, технологическая усадка - для математического моделирования, проектирования литьевых форм. В данном случае термин "математическое моделирование" употребляется в широком смысле и включает любые численные оценки.

Режим переработки и конструкция оборудования должны соответствовать технологическим свойствам сырья. Развитие вычислительной техники позволяет создавать сложные математические модели, которые с достаточной точностью описывают процессы переработки полимеров и являются средством оптимизации этих процессов и конструкции оборудования. Это сравнительно новое направление в методике проектирования технологии переработки предусматривает исследование технологических свойств термопластов с целью не только контроля качества и сравнительной характеристики сырья, но и математического моделирования процессов переработки (определения исходных данных для вычислительных программ) [1]

Реология изучает свойства полимеров в вязко-текучем состоянии и является теоретической основой их переработки. Зная основы реологии, можно рассчитать скорость движения расплава полимера при заполнении пресс-форм и обеспечить получение изделий нужного качества. Некоторые полимеры невозможно перевести в вязко-текучее состояние из-за склонности к термодеструкции, и их перерабатывают в виде растворов. Полную реологическую характеристику раствора или расплава полимера дают зависимости напряжения сдвига ф (Н/м²) от скорости сдвига г (с^-1), которые называют кривыми течения.

Другими словами, реология - это наука, изучающая деформацию и течение в материалах под воздействием внешних сил.

При приложении внешних сил (например, гидростатического давления) или при движении поверхностей, контактирующих с расплавом полимера, возникает течение, основная особенность которого заключается в том, что одновременно развиваются три вида деформации: мгновенная упругая, высокоэластическая (запаздывающая упругая) и пластическая (необратимая).

Целью работы является изучение методов определения реологических свойств термопластов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

В первом разделе рассмотреть реологические свойства термопластов

Во втором разделе рассмотреть методы определения реологических свойств термопластов.