Реология расплавов и растворов полимеров, страница 3

         Ротационная вискозиметрия.

         С помощью этого метода можно измерить разнообразные параметры, характеризующие реологические свойства различных вязких, вязкоупругих и вязкопластичных сред. Среди них вязкость является важным, но далеко не единственным параметром.

         В ротационных приборах в объеме образца создается достаточно однородное поле напряжений и деформаций, хорошо регистрируется нестационарный режим, причем установившийся режим может поддерживаться неограниченно долго, что позволяет проводить разнообразные измерения реологических и вязкоупругих свойств полимеров – корректно обследовать режим неустановившегося упруговязкопластического течения, развитие чисто вязкого течения при заданном напряжении или скорости сдвига, а также упругое последействие и релаксацию напряжений после прекращения течения.

         При высоких скоростях и напряжениях возможно определить нелинейно-вязкие характеристики материала и его тиксотропные свойства, а при долговременном деформировании – механохимические и структурные изменения.

         Сущность ротационной вискозиметрии состоит в нахождении связи между крутящим моментом М, приложенным к одной (цилиндрической или конической) поверхности сдвига, и ее угловой скоростью Ω с последующим расчетом реологической кривой течения τ - γ· и нахождением из нее эффективной вязкости η(τ, γ·).

         В ротационной вискозиметрии возможно задание двух режимов- режима постоянной скорости (частоты) вращения и режима постоянного момента.

         Примером вискозиметров ротационного типа с коаоксиальными цилиндрами является широко используемый в резиновой промышленности сдвиговый вискозиметр Муни (рис.3). При испытаниях дисковый рефленый ротор вращается внутри рифленой цилиндрической полости; при этом оценивается зависимость крутящего момента от скорости вращения.

         Среди наиболее распространенных приборов ротационного типа, конического вида, следует назвать реогониометр Вайссенберга, схематически изображенный на рис.4. Первоначально он предназначался для исследования реологических свойств растворов полимеров, но в последнее время стал широко применяться и для их расплавов. В этом приборе исследуемый материал загружается между вращающимся конусом и неподвижной пластиной.