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Reología de polímeros termoplásticos

Las pruebas reológicas de los materiales termoplásticos se puede realizar en muestras sólidas y en masas fundidas. Es importante debido a la elección de la forma material y estado físico es bastante importante por los problemas de rendimiento del producto, las cuestiones de capacidad proceso se pueden correlacionar con propiedades de fusión delpolímero. La reología es una medida indirecta y no solo de la estructura, la aplicación de la reología a la solución de problemas de rendimiento de procesamiento y el producto.
Se estudió mediante espectroscopia mecánica la morfología del polímero y de la estructura de los polímeros termoplásticos así como mediciones de estado sólido precisas de la temperatura de transición vítrea del material (Tg),módulo (G ') y la amortiguación (δ tan) que se utiliza para predecir las temperaturas, propiedades de impacto, la disipación de energía, rigidez y muchas otras propiedades de rendimiento.
Las propiedades reológicas se pueden medir continuamente a medida que el material sufre cambios inducidos por la temperatura de amorfo a cristalino
VISCOSIDAD Y LA ELASTICIDAD
Los fluidos derretidos son fluidosno newtonianos y su viscosidad disminuye con el aumento de la velocidad de cizallamiento, esto es importante desde el punto de vista de la facilidad de procesamiento, y para determinar las necesidades de energía de procesamiento. La medición dinámica proporciona una medida simultánea de elasticidad en estado fundido, el principal determinante del comportamiento visco elástico del fundido, y lacausa de fenómenos tales como hinchamiento en la matriz.

BAJO CIZALLAMIENTO
La tasa de cizalla bajas en la región visco elástica lineal de la masa fundida que son un elemento clave en la resolución de problemas materiales. Las operaciones de procesamiento de polímeros termoplásticos tales como la extrusión y moldeo por inyección normalmente implican altas velocidades de corte, calidad de lapieza final es a menudo controlado por el bajo trasquilar comportamiento de la tasa.
DEPENDENCIA TEMPORAL Y EL NÚMERO DE DEBORAH
Los polímeros termoplásticos son materiales visco elásticos y como tal presentan una vez pronunciados o dependencia de la frecuencia.





Figura 1: Proceso y material de tiempo

CIZALLAMIENTO Y ALARGAMIENTO
La viscosidad de elongación de materiales elásticos enlas grandes deformaciones puede desviarse significativamente de la viscosidad de corte y por lo tanto es un parámetro importante para predecir el rendimiento de procesamiento o para diseñar equipos de proceso. Propiedades de elongación de las grandes deformaciones se correlacionan con la estructura molecular. La viscosidad de elongación, como tal, es un indicador muy sensible de ramificación decadena larga

EFECTO DE LA ESTRUCTURA MOLECULAR Y MORFOLOGÍA

PESO MOLECULAR
Peso molecular es el principal parámetro estructural de comportamiento de flujo polímeros a temperaturas superiores a la temperatura de transición vítrea (para un material amorfo) o el punto de fusión (para un polímero semi-cristalino).
La viscosidad en esta región es conocida como la de cizallamiento cero, onewtoniano, la viscosidad Ho. Para los polímeros de bajo peso molecular la cadena no es un factor, la viscosidad de cizallamiento cero es proporcional al peso molecular del polímero.







Figura 2: La viscosidad de cizallamiento cero es una medida sensible de peso molecular del polímero. La relación de los polímeros lineales flexibles es ηo
Mwa con a = 3.08 ± 0.39 en este ejemplo


PESOMOLECULAR DISTRIBUCIÓN
Más allá de la región newtoniana, viscosidad de fusión baja con el aumento de la velocidad de cizalla, un fenómeno llamado de fluidificación por cizalladura y se considera propiedad no newtoniana más importante en el procesamiento de polímeros, ya que acelera el flujo de material y reduce la generación de calor y el consumo de energía durante el proceso.

Figura 3:...