輪胎製造用熱塑性彈性體的毛細管流變法：符合 ISO 11443 標準的黏度與模口膨脹測試
熱塑性彈性體是具有與熱固性橡膠相似機械性能的材料，但可以使用為標準熱塑性塑膠設計的方法（如擠出和射出成型）進行加工。此外，它們的回收更加容易且高效。毛細管流變儀是確定熱塑性彈性體流動特性的有用工具。除了確定黏度與剪切速率曲線外，研究擠出物膨脹特性通常也很有用，這可以透過外加的雷射膨脹測量裝置來完成。
一家有興趣研究其熱塑性彈性體膠料的輪胎製造商，向我們提供了一種由彈性體、碳黑和添加劑組成的片狀熱塑性彈性體膠料。我們根據 ISO 11443 標準，在配備 20 kN 荷重元的雙料筒毛細管流變儀 CEAST SR20（料筒直徑 15 mm）上測試了該膠料。測試在 100°C 的料筒溫度下進行。我們將熱塑性彈性體片材切成小塊以均勻餵入料筒，讓材料預熱，並以 2400 N 的力進行壓實。接著，我們讓熔融材料以 1 至 2000 s⁻¹ 的剪切速率通過毛細管模頭。測試使用 CEASTVIEW (VISUALRHEO) 軟體進行設定與控制。
所有試樣均表現出非牛頓行為，黏度範圍從 1 s⁻¹ 剪切速率下的 100,000 Pa.s 到 1000 s⁻¹ 下的 800 Pa.s。我們觀察到 1000 s⁻¹ 是該膠料的臨界剪切速率，超過此速率後，維持穩定的壓力平台相當具有挑戰性。全程均採用了 Bagley 校正。總體而言，該材料的結果展現出良好的重複性與再現性。
模口膨脹（材料在離開毛細管模頭時膨脹的傾向）對於輪胎膠料而言是一個特別重要的特性，因為過度膨脹會影響下游加工和擠出型材的尺寸一致性。我們使用 CEAST 模口膨脹雷射系統在相同的剪切速率範圍內進行了模口膨脹測試。結果與黏度對剪切速率曲線一同顯示在 SQC 圖表中，展示了穩定的模口膨脹行為，並確認了各試樣間結果的重複性。
CEAST SmartRHEO Series: Capillary Rheometer Systems
Thermoplastic materials are processed as fluids under the effect of temperature and pressure. The ability of plastics to be formed into a wide variety of shapes, by the common plastics conversion processes, has a fundamental importance in polymer science and application. The innovative Instron® line of CEAST SmartRHEO Series of Capillary Rheometer systems are designed for an accurate investigation of the rheological properties of polymeric materials.
- 产品
- 09/22/2014
- 3.45 MB
VisualRHEO | Software for CEAST SR Series Capillary Rheometers
A fundamental part of a capillary rheometer system is the software. As the system investigates the flow behavior of
plastics over a wide range of shear conditions, the software controls the instrument from a PC, acquiring and analyzing
data, calculating results, and exporting data to easily share and perform further analysis. Performing tests that are much
more effective and informative than a trial-and-error approach, the software provides a user-friendly interface for lab
operators when programming and monitoring the tests.
- 产品
- 02/14/2014
- 2.46 MB