29 Текучість. Показник текучості розплаву термопластів

Текучість характеризує здатність полімерів до в’язкої течії при впливу зовнішніх зусиль і чисельно дорівнює зворотній величині в'язкості 1/η. Найбільш повна кількісна оцінка текучості може бути дана з використанням реологічних характеристик. Однак застосовуються й інші показники, наприклад, текучість по Рашигу чи показник текучості розплаву. При цьому перший з них служить для оцінки властивостей термореактивних прес-матеріалів, а другий – термопластичних полімерів.

Про текучість термопластичних полімерних матеріалів судять по показнику текучості розплаву (індексу розплаву), вимірюваному методом капілярної віскозиметрії при строго визначених умовах. За показник текучості розплаву приймається маса полімеру, видавлена протягом 10хв через стандартне сопло під тиском відповідного вантажу і при заданій температурі.

Для виміру показника текучості розплаву застосовується вантажний капілярний віскозиметр.

Показник текучості розплаву визначають у такий спосіб. На регуляторі встановлюють задану температуру і нагрівають прилад. Рукояткою висувають стопорну планку і зверху в отвір циліндра опускають капіляр необхідного розміру, обраний в залежності від досліджуваного полімеру. Для контролю за температурою усередину циліндра вставляють ртутний термометр. Після нагрівання приладу ртутний термометр виймають, а в циліндр невеликими порціями (1–1,5см³) завантажують полімер, ущільнюючи кожну порцію до утворення однорідної маси розплаву. Камеру циліндра заповнюють приблизно на 1/4 її глибини, після чого шток звільняють із затиску й опускають в отвір циліндра.

Розплав витримують протягом 10–15хв для встановлення рівномірної температури, а потім на шток встановлюють стандартний вантаж і видавлюють розплав. Через визначені проміжки часу видавлюваний розплав зрізується з капіляра (сопла) ножем і зважується. Показник текучості розплаву і (в г/10хв) розраховують по формулі:

і=10Q/t де Q – маса полімеру, г; t – час видавлювання, хв.

Показник текучості розплаву є порівняльною характеристикою, однак він широко використовується на практиці. За значенням показника текучості розплаву проводиться попередній вибір методу переробки полімерів. Так, екструзією можна переробляти полімери з показником текучості розплаву 0,3–1,2 г/10хв, литтям під тиском – 1,2–3 г/10хв, а для нанесення покрить придатні полімери з і ≥≥ 7 г/10хв. Звичайно, ці значення трохи умовні, тому що підбором температури розплаву в'язкість можна змінювати в досить широкому інтервалі, що дозволяє високов'язкі полімери переробляти литтям під тиском, а низьков’язкі – екструзією.

Відомо, що показник текучості розплаву залежить від будови полімеру, зокрема від молекулярної маси

Практичне застосування знаходять значення, отримані для полімерів з різними показниками текучості розплаву і представлені у виді відповідної номограми. Таким чином, значення показника текучості розплаву дозволяє одержати першу інформацію про реологічні властивості розплаву й оцінити здатність полімерів до в’язкої течії.