Инженерная оптимизация оборудования для переработки полимерных материалов. Клинков А.С - 138 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

138
2.4.2.2. Определение реологических характеристик
исследуемых материалов
Для оценки технологической мощности, затрачиваемой в процес-
се приготовления высоковязких полимерных композиций, необходимо
знание величины эффективной вязкости композиции в зависимости от
скорости сдвига и температурных режимов обработки. Для проведения
реологических исследований обычно используют капиллярные или
ротационные вискозиметры различных типов, к недостаткам которых
можно отнести ограниченный диапазон скоростей сдвига и формы по-
верхностей рабочих элементов ротационных приборов.
Поэтому для оценки интенсивности деформационного воздейст-
вия смесительных элементов различной конфигурации на перерабаты-
ваемый материал по отдельным рабочим зонам смесителя был исполь-
зован модернизированный пластограф Брабендера с заменой редукто-
ра смесительной камеры и рабочими валами с вращением в одну сто-
рону. Установка на валах пластографа рабочих элементов различных
конфигураций (рис. 2.29) позволяет моделировать и оценивать харак-
тер силового воздействия на материал по аналогии со смесителем не-
прерывного действия, однако сложная геометрия и неравномерность
скоростей сдвига затрудняют пересчёт получаемой зависимости вра-
щающего момента от скорости вращения рабочих органов в реологи-
ческие единицы – напряжения и скорости сдвига. Для интерпретации
результатов измерений могут быть использованы поправки, вычислен-
ные калибровкой прибора по ньютоновской жидкости, вязкость кото-
рой не зависит от характера силового воздействия и зависимостям вяз-
кости от скорости сдвига для полимерных композиций.
Реологические исследования свойств растворов высоковязких по-
лимерных композиций с различной концентрацией проводились мето-
дом ротационной вискозиметрии на приборе "Реотест-2", что позволи-
ло расширить рабочий диапазон скоростей сдвига. Полученные зави-
симости напряжения сдвига от скорости сдвига показали, что исследо-
ванные материалы относятся к неньютоновским жидкостям степенно-
го закона вида
n
kγ=τ
&
, а обработка кривых течения позволила опреде-
лить реологические константы k и n этого закона в диапазоне скоро-
стей сдвига от 40 до 400 с
–1
[50, 51].
Исследования, проведённые на ротационном вискозиметре "Рео-
тест-2", позволили представить и обработать данные, полученные на пла-
стографе Брабендера с целью непосредственной оценки реологических
свойств полимерных композиций при различных режимах их обработки.
Зависимости крутящего момента от скорости вращения роторов
для эллиптических, эксцентриковых, треугольных и шестеренчатых
кулачков представлены соответственно на рис. 2.30 – 2.33.

Страницы