El sistema más sensible y fácil de usar para la viscosidad extensional de polímeros.
El dispositivo de viscosidad extensional (EVF) es un sistema patentado que facilita las mediciones de viscosidad extensional de materiales altamente viscosos, como polímeros fundidos, masas y adhesivos, en los reómetros ARES-G2 y ARES-G3. Comprender el comportamiento del material bajo deformación extensional es relevante para una amplia gama de condiciones de procesamiento, incluido el moldeo por soplado y el hilado de fibras, y es lo suficientemente sensible como para proporcionar información crítica sobre la estructura molecular y la ramificación. El diseño compacto y sin fricción del EVF ofrece la plataforma ideal para realizar mediciones extensionales que complementan la reología de corte tradicional.
Características y beneficios
- Sistema patentado para mediciones de viscosidad extensional en los reómetros ARES-G2 y ARES-G3
- El diseño sin fricción proporciona datos sin ninguna calibración de fricción previa
- Ideal para muestras de alta viscosidad, como polímeros fundidos.
- Extremadamente sensible a la estructura molecular y a la ramificación de cadenas largas.
- Compatible con FCO hasta 350 °C
- Gama de cepas Hencky hasta 4.0
- Velocidades de corte por elongación de hasta 10 s-1
- Pequeño volumen de muestra que no requiere ningún soporte adicional
Tecnología
El EVF consta de dos tambores: uno permanece estacionario y el otro gira para aplicar una extensión uniaxial a velocidad constante sobre la muestra. El tambor fijo está acoplado directamente a los transductores de torsión y fuerza, lo que permite la medición de tensión más precisa y directa posible sin fricción de engranajes y cojinetes. El cilindro giratorio está conectado al motor del reómetro ARES y se mueve en una órbita circular alrededor del tambor fijo para garantizar una deformación uniforme de la muestra.
El horno de convección forzada (FCO) permite controlar la temperatura hasta 350 °C y se pueden aplicar cepas Hencky de hasta 4,0.
Efecto de la ramificación en el polietileno
La medición de la viscosidad extensional puede revelar información crítica sobre el comportamiento de las poliolefinas durante los procesos de hilado de fibras o soplado de películas. En estos procesos, la ocurrencia de una respuesta de endurecimiento por deformación es deseable y los datos de reología de elongación se pueden utilizar para optimizar las condiciones de procesamiento. La figura muestra la viscosidad de elongación para tres materiales de polietileno representativos: polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) y polietileno de alta densidad (HDPE). La muestra de LDPE muestra un endurecimiento por deformación considerable a alta deformación por alargamiento como resultado del alto contenido de ramificaciones de cadena larga. Por el contrario, las muestras de HDPE y LLDPE tienen una baja ramificación de cadena larga y, por lo tanto, presentan muy poco endurecimiento por deformación.
Efecto del proceso de catálisis en la síntesis de polietileno
En la figura se presentan los datos de elongación de muestras de polietileno obtenidas por catálisis de metaloceno en el proceso Dow. A modo de comparación, también se muestran datos de muestras de LDPE y LLDPE fabricadas mediante el proceso tradicional. El uso del catalizador de metaloceno controla la arquitectura del polímero: esto permite adaptar la estructura molecular y, en consecuencia, la capacidad de ajustar las propiedades físicas para lograr el rendimiento deseado. El material de PE sintetizado mediante el proceso catalizado por metaloceno muestra propiedades de elongación con un fuerte endurecimiento por deformación y la forma de la curva de viscosidad es muy similar a la del material LDPE estándar.
