Použitie laboratórneho extrudéra gumového extrudéra na testovanie nevulkanizovaného kaučuku

Aby sa rozšírila rozmanitosť testovacích metód relevantných z hľadiska procesu pre gumárenské aplikácie, sú pre krútiaci moment reometre k dispozícii gumové extrudéry v laboratórnom meradle (s podávačmi valcov). Tieto meracie extrudéry sú navrhnuté špeciálne na simuláciu extrúznych procesov a súčasne na riadenie a vyhodnocovanie parametrov procesu.

Meranie gumový extrudér môžu byť ľahko vybavené veľkým počtom matríc, ktoré sú podľa svojej geometrie vhodné pre rôzne aplikácie. Nasledujú tri rôzne metódy, ktoré môžu byť nápomocné pri riešení problémov pri spracovaní nevulkanizovaného kaučuku.

Automatické extrúzne-kapilárne meranie Kapilárne merania ukazujú svoju výhodu tam, kde sú ako absolútna hodnota požadované informácie o tokovom správaní nevulkanizovanej zlúčeniny.

Ako aplikáciu možno uviesť procesy vstrekovania (napríklad pre tesnenia a O-krúžky), kde reologické faktory do značnej miery ovplyvňujú úspech procesu. Vzhľadom na úzke vzdialenosti a vysoký prietok taveniny kaučukovej zmesi môžu vo vstrekovacích kanáloch dochádzať k extrémne vysokým šmykovým rýchlostiam. Na druhej strane je konečné plnenie formy pomalé a aplikovaný šmyk je nízky.

Kaučukové zmesi spravidla vykazujú pseudoplastické tokové správanie. Pri spracovaní môže na gumovú zmes pôsobiť rôzne šmykové napätie. Pretože viskozita je veľmi závislá od strihových rýchlostí, je nevyhnutné, aby bola viskozita charakterizovaná ako funkcia príslušných strihových rýchlostí. Hlavným cieľom spracovateľa je určiť tieto vzťahy pre proces vstrekovania.

V prípade extrúznych kapilárnych meraní sa zlúčenina pretlačí cez štrbinovú kapiláru a tyčovú kapilárnu matricu. Štrbinová kapilárna dýza pokrýva rozsah šmykových rýchlostí, ktoré sa pri procese extrúzie spravidla presia. Tok materiálu v kapiláre menších tyčiniek dosahuje oveľa vyššie šmykové rýchlosti, ktoré viac korelujú s procesom vstrekovania. Reologické faktory sa vypočítavajú z diferenčného tlaku a objemového prietoku.

Veľkou výhodou extrúzno-kapilárnych meraní je, že vzorka tečie za procesných podmienok.

Pretože tento test je možné vykonať úplne automaticky, je vhodný aj na rýchle a veľmi presné odlíšenie kontroly kvality rôznych šarží.

Správanie pri bobtnaní Okrem viskozity má elasticita polymérnej taveniny veľký vplyv na spracovanie a konečný produkt. Komponenty pneumatík, ako sú profily behúňa, musia byť extrudované vo veľmi úzkych toleranciách. Úspech tohto postupu závisí od rovnomernosti surového kaučukového polyméru, ktorý sa používa na výrobu zlúčeniny. Ak sa tento základný materiál mierne líši v elastickom správaní, dané tolerancie pre konečný výrobok, ako je jednotnosť, nemožno dosiahnuť. Aby sa zaistilo, že vášmu procesu nedôjde k tolerancii, môže byť test nabobtnania užitočným nástrojom na kontrolu kvality.

Pri tomto teste, ktorý môže byť priamo spojený s vyššie opísaným kapilárnym meraním, laserový senzor súčasne meria napučanie extrudovaného vlákna. Viskozita a napučanie, ktoré je mierou pružnosti, sa hodnotí ako funkcia aplikovanej šmykovej rýchlosti. Testy veľmi jasne ukazujú, že viskozitné správanie obidvoch zlúčenín vykazuje riedenie v strihu a len málo sa líši. Na druhej strane je elastické správanie oboch vzoriek extrémne odlišné. Pomocou týchto informácií je možné ľahko optimalizovať spracovanie zlúčeniny. Časovo a finančne náročné empirické testy napr. navrhovanie novej matrice na strojoch vo výrobnom meradle je možné minimalizovať.