Реологические свойства клеящих материалов: вискозиметрия

Реологические свойства, наряду с величинами поверхностных натяжений, являются одними из важнейших, поскольку определяют смачивание. Оценка поверхностного натяжения и краевых углов смачивания описана в предыдущих статьях. В этой части мы рассмотрим влияние вязкости и методы ее определения.

Измерение вязкости методом течения. Течение растворов по капиллярным трубам (типа Уббелоде) используется в физической химии полимеров для оценки их вязкости, при определении индекса текучести расплава и др. Таким методом определяют значения кинематической вязкости, и этот показатель является одним из важнейших. Кинематическая вязкость связана с динамической вязкостью через плотность. Единица измерения кинематической вязкости Стоке. Часто ее характеризуют количеством вытекающей жидкости при заданной температуре через градуированное отверстие в емкости нужной формы и размеров. Калибровка выполняется на эталонных материалах (например, вода используется в качестве эталона при исследовании ньютоновских жидкостей), а результаты записываются в условных единицах, например, в Европе используют градусы Энглера, в Великобритании — Редвуда, в США — Сэйболта (вязкость SAE. Общество инженеров-транспортников) и др. В области клеящих материалов вязкость стекания служит для описания термоплавких материалов типа «Met Row Index».

Определение кинематической вязкости методом падающео шарика. Образец исследуемой жидкости помещают в трубку. Туда же помещают шар. Трубку наклоняют, что позволяет шару катиться, и измеряют промежуток времени. Этот метод позволяет определить температуру течения.

Динамическая вязкость

Динамическая вязкость равна отношению напряжения сдвига к скорости сдвига. Для ее определения используют различные типы ротационных реометров.

Вискозиметрия

Традиционным прибором для измерения динамической вязкости является «вискозиметр Куэтта». Он состоит из двух коаксиальных цилиндров. Образец исследуемой жидкости помещают в кольцевой зазор между этими цилиндрами. Далее, в зависимости от конструкции вискозиметра, можно задавать напряжение и определять полученную скорость сдвига или, наоборот, задавать скорость сдвига и определять полученное в результате этого напряжение сдвига. Различные устройства позволяют использовать подвижное тело разной формы, в том числе цилиндрические пластинки. В данном случае сдвиг происходит перпендикулярно оси вращения, тогда как в случае с цилиндрическими телами он происходит параллельно этой оси. Измерение вязкости выполняют обычно в процессе проведения входного контроля. Стандартным прибором для измерения динамической вязкости является визкозиметр Брукфильда, где использован принцип Куэтта. Вязкость определяют при температуре окружающей среды. Современные приборы позволяют регулировать температуру, и защищены системами от воздействия влажного воздуха. При исследовании клеев АМОС с помощью данного метода исследуют кинетику отверждения.

Реометры

Реометры отличаются от вискозиметров в основном тем, что исследуемая жидкость перемещается за счет колебаний с очень слабой амплитудой. Переменная нагрузка перпендикулярна плоскости сдвига тонких пленок определенной жидкости с помощью систем плоскость — плоскость или конус — плоскость. Реометры редко используют при входном контроле, чаще всего они используются при проведении научных исследований. Они позволяют изучать поведение клеев в разной частоте в диапазоне температур от -50 до +200°С., определять значения модулей оценивать тиксотропные свойства и др.

Режим вынужденных колебания. Исследуемый образец жидкости подвергают воздействию динамических напряжений с определенной частотой и амплитудой. В результате получают данные о реакции жидкости в зависимости от частоты и температуры. При таких испытаниях не происходит разрушение структуры материала, т.е. исследуемая жидкость находится как бы в «состоянии покоя», что позволяет в широких пределах исследовать ее свойства. Такие методы используются, в том числе, для построения окон вязкоупругости.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Copyright © 2017 Современные технологии обработки древесины. All Rights Reserved.
При использовании материалов сайта гиперссылка на www.technologywood.ru обязательна.