Read rpa-08.pdf text version

Produktblad

Dynamisk-mekanisk-reologisk analys ­ RPA

Översiktlig beskrivning

Instrumentet ger möjlighet att bestämma en mängd produktegenskaper under någon eller alla tre huvudstegen i gummiproduktionen. Dessutom finns förutsättningen att snabbt och enkelt mäta viskoelastiska egenskaper med en hög kvalitet på både råpolymer och kompound. Med RPA-instrumentet kan man upptäcka variationer i polymerer med en känslighet som inte kan mätas med andra instrument tack vare den unika bredden av mätbetingelser. En RPA kan ersätta traditionella tekniker (MDR, Mooney reometer, kapillärreometer, labextruder, dragprovare) för att mäta gummiegenskaper vilket medför lägre testkostnader och ökad effektivitet.

Figur 2. Provkammaren.

Användningsområde

· Optimering av flytegenskaper för bearbetning och formfyllnad för gummi, termoelaster och plast. · Optimera vulkanisering av gummi · Studier av flytegenskaper under samtidigt reaktionsförlopp hos gummi. · Studier av materials stabilitet.

Figur 1. Schematisk bild av provkammaren med prov i genomskärning. (bild från Alpha Technologies).

Referenser

Artiklar som beskriver metoden och ger exempel på applikationer: ­ J.S. Dick and H. Pawlowski, Rubber and Plastic News, April, 1993 ­ J.S. Dick and H. Pawlowski, Rubber World, January, 1995 ­ H.G. Burhin, Paper 18, TPE 2000

Ingen provberedning krävs, så provningen är snabb och rättfram. Principen är att provet placeras i provkammaren och utsätts för en sinusformad belastning som kan varieras i töjning och frekvens. Temperaturen kan varieras från rumstemperatur upp till 230°C.

Kontaktperson

Thomas Sjöholm, [email protected] Swerea IVF AB, 031-706 60 00

www.swereaivf.se

Produktblad

Dynamisk-mekanisk-reologisk analys ­ RPA

Beskrivning av tekniken

Rubber Process Analyzer (RPA) är ett dynamiskt, mekaniskt, reologiskt mätinstrument. Idag är RPA2000 det enda instrument som i ett och samma test kan mäta hela processen. En stor fördel med det avancerade systemet hos RPA är att det ger förutsättningar att bestämma en mängd produktegenskaper under någon eller alla tre huvudstegen i gummiproduktionen. RPA har möjlighet att detektera skillnader i polymerer t ex skillnader i molekylvikt, molekylviktsfördelning, förgreningsgrad och viskositet. Även skillnader som uppkommer vid blandningen mellan olika batcher kan upptäckas. Vidare kan vulkaniseringstider bestämmas samt inverkan av olika temperatur- och tidprofiler. Slutproduktens egenskaper som styvhet och dess hysteres kan testas. Andra applikationer kan vara inverkan av lagringsförhållande eller studier av spänningsrelaxation (sättning, krypning..) Materialet som analyseras placeras i en trycksatt provkavitet med konstant geometri. Provet utsätts för en sinusformad skjuvdeformation som kan varieras i töjning (±7% till ±1256%) och frekvens (0,03 till 33 Hz). Temperaturen som provet ska utsättas för kan varieras från rumstemperatur upp till 230°C. Resultatet som instrumentet mäter är det komplexa momentet S*, dvs den resulterande kraften. Är materialet helt elastiskt är spänningen i fas med töjningen enligt Hooks lag. För ett helt visköst material är spänningen fasförskjuten 90 grader enligt Newtons lag. Polymera material finner man någonstans mellan dessa ytterligheter och man säger att polymerer är viskoelastiska och beskrivs med en elastisk del och en viskös del. Dessa två delar mäts samtidigt med en RPA. Vanliga viskoelastiska parametrar som kan erhållas med en RPA är: S', S'' och S* elastiskt, visköst och komplext moment Tan d S'' / S' G', G'' och G* elastiskt, visköst och komplext skjuvmodul h', h'' och h* elastiskt, visköst och komplext dynamisk viskositet j', j'' och j* elastiskt, visköst och komplext komplians

18 16 14

190 C, 1.67 Hz, 6.98 %

1.4 1.2

10 8 6 4 2 0 0 1 2 3 4 S' jan S' nov S'' jan S'' nov 5

0.8 0.6 0.4 0.2 0

Tid (min)

Figur 3. Resultat från en RPA-analys av vulkaniseringen av två gummimaterial, en så kallad vulkkurva.

Fördelar med RPA-analyser

· Ingen provberedelse behövs, snabbt och enkelt · Analys kan göras på liten mängd prov ca 5 g · Information om viskoelstiska egenskaper på både råpolymerer och kompound · Ett enda test kan ge att antal parametrar som är relaterade till olika polymer- och kompoundegenskaper · Gummi och termoplaster kan analyseras · Korrelerar till kompounderingsprocessen och är känslig för små variationer i kompounds sammansättning · Känsligare än alternativametoder

Exempel på utförda arbeten

· Identifiering av påpolymerer (förgreningsgrad, molekylviktfördelning, medelmolekylvikt, gelinnehåll) · Vulkningsegenskaper · Utvärdering av kimröksdispergering · Inverkan av lagring · Dynamisk åldring, vibrationskontroll · Utvärdering av munstyckssvällning · Utvärdering av insprutningförmåga · Identifiering av graftning på termoplaster · Termoplasters smältpunkt

S'' (dNm)

S' (dNm)

12

1

www.swereaivf.se

AE 08-09

Information

2 pages

Find more like this

Report File (DMCA)

Our content is added by our users. We aim to remove reported files within 1 working day. Please use this link to notify us:

Report this file as copyright or inappropriate

396674