고무 실험 유형
TA Instruments의 고무 측정 장비는 폴리머, 고무, 배합고무의 유변학적, 물리적 특성 분석과 모든 제조 단계의 측정에 필요한 다양한 실험을 수행합니다. 일상적인 제조 관리부터 업스트림 연구 개발까지, 복잡도가 서로 다른 모든 실험이 똑같은 사용 편의성과 정밀도로 수행됩니다.
실험 유형 분류 기준:
국제 표준
ASTM, DIN 및 ISO와 같은 여러 표준 기구와 가황, 경도, 밀도, 무니 점도와 같은 여러 실험 유형의 사양을 준수하는 실험 표준 설명 및 호환 장비.
| 표준 | 설명 |
|---|---|
| ASTM D5289 | 고무 특성에 대한 표준 실험 방법 – 로터리스 경화계를 사용한 가황 |
| ASTM D6048 | 생고무, 미가황 배합고무, 열가소성 탄성체의 응력 완화 실험에 대한 표준 규격 |
| ASTM D6204 | 고무에 대한 표준 실험 방법 – 로터리스 전단 레오미터를 사용한 미가황 유변물성 측정 |
| ASTM D6601 | 고무 특성에 대한 표준 실험 방법 – 로터리스 전단 레오미터를 사용한 경화 및 경화 후 동적 물성 측정 |
| ASTM D7050 | 천연 고무에 대한 표준 규격 – 예상 공정 특성에 기반한 베일 샘플링 및 분류 |
| ASTM D7605 | 로터리스 전단 레오미터를 사용한 폴리머 용융 유변물성 및 응고 동역학 특성의 열가소성 탄성체 측정을 위한 표준 실험 방법 |
| ISO 6502 | 경화계 사용 가이드 |
| ISO 13145 | 로터리스 밀봉형 전단 레오미터를 사용한 점도 및 응력 완화 측정 |
| DIN 53529 | 고무 및 탄성체 실험, 가황 특성 분정(경화 분정), 반응 동역학에 따른 가교 등온선 평가 |
| ISO 2781 | 고무, 가황 또는 열가소성 – 밀도 측정 |
| ASTM D1817 | 고무 화학제에 대한 표준 실험 방법 – 밀도 |
| ISO 868 | 플라스틱 및 경질 고무 – 듀로미터를 사용한 압입 경도(쇼어 경도) 측정 |
| ASTM D2240 | 고무 특성에 대한 표준 실험 방법 – 듀로미터 경도 |
| ISO 7619 | 고무, 가황 또는 열가소성 – 압입 경도 측정 |
| ASTM D1646 | 고무에 대한 표준 실험 방법 – 점도, 응력 완화 및 전기 가황 특성(무니 점도계) |
| ISO 289 | 고무, 미가황 – 전단 디스크 점도계를 사용한 측정 |
| DIN 53523 | 고무 및 탄성체 실험, 무니 전단 디스크 점도계를 사용한 실험, 스코치 동작 측정 |
무니 점도계 실험
기본 및 고급 무니 점도계 실험에 대한 설명과 예제. 무니 점도계 실험은 손쉽게 수행할 수 있으며, 이전 데이터와의 지속적인 비교 결과를 제공하고, 고무 점도 및 탄성에 대한 정보를 상세히 분석합니다. 일반적인 실험에는 무니 점도 실험, 응력 완화 실험, 스코치 실험이 포함됩니다. 또한 다양한 속도로 수행되는 고급 실험은 폴리머 전단 속도 의존도에 대한 추가적인 통찰력을 제공합니다.
Mooney Viscosity
무니 점도
무니 점도 실험은 미경화 고무 재질 특성 분석과 관련하여 잘 알려진 방법입니다. 잘 정의된 표준 절차에 따라 시료를 정해진 기간 동안 예열한 후 일정한 속도로 전단합니다. 무니 점도는 이 변형 단계 끝에서부터 기록됩니다. 현재 예에는 MVone 무니 점도계의 탁월한 정밀도가 나와 있습니다. 3개의 폴리머 시료를 중복해서 실험했습니다. 뛰어난 런투런(run-to-run) 재현성이 뚜렷하며 폴리머 간에도 쉽게 구분됩니다.
적합한 장비: MV one
Mooney Stress Relaxation
무니 응력 완화
무니 점도 실험은 일반적으로 폴리머 점도를 보여주며, 응력 완화 실험은 탄성을 파악하는 데 사용할 수 있습니다. 무니 점도 측정이 완료되면 로터가 즉시 중지되고 토크 감쇠가 관찰됩니다. 이러한 감쇠의 기울기는 폴리머 탄성을 나타내는데, 이는 분지 구조와 관련성이 있을 수 있으며 고무 처리 공정의 압출물 팽창과 밀접한 상관 관계가 있습니다.
적합한 장비: MV one
Mooney Scorch
무니 스코치
초기 가황 속도를 측정하는 데 무니 점도계를 사용할 수도 있습니다. 이 예에서는 150°C에서 소형 로터를 사용하여 SBR(스티렌 부타디엔 고무)의 전기 가황 특성을 측정했습니다. 이 간단한 실험에서 가장 일반적으로 보고되는 값은 초기 무니 점도, 최소 점도, 스코치 시간 및 경화 지수입니다.
적합한 장비: MV one
Mooney Viscosity at Multiple Rates
다양한 속도에서의 무니 점도
단일 속도 및 온도에서의 점도 외에도, MV one 무니 점도계는 광범위한 전단 속도와 온도에서 점도를 측정할 수 있습니다. 이렇게 다양한 속도에서 측정함으로써 폴리머 동작, 특히 전단 유동화의 기질을 더욱 완벽하게 이해할 수 있습니다. 또한 무니 점도 실험을 저속으로 실시하면 무니 점도 측정을 수행할 수 없는 고탄성 물질을 측정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
적합한 장비: MV one
RPA 및 MDR 실험
경화 및 점탄성의 진동 및 과도 실험. 이들 실험은 고무 유변학에서 가장 일반적인 실험으로, 가황 및 경화, 점탄성, 충전제 구조, 폴리머 구조 등에 대한 정보를 제공합니다.
RPA 및 MDR 장비는 폴리머 및 고무 특성의 진동 측정 또는 역학적 측정을 수행합니다. 이러한 실험은 기본적인 토크 정보, 그리고 저장 및 손실 계수, 탄젠트 델타, 점도 등의 점탄성 특성에 대한 정보를 제공합니다. 진동 실험은 그린 러버(green rubber) 및 경화 고무에 대한 경화 또는 가황 연구는 물론, 점탄성 특성, 충전제 구조, 폴리머 구조 등에 대한 연구에서도 자주 사용됩니다.
Isothermal Curing at Variable Strain
가변 변형률에서의 등온 경화
표준 실험 방법에서는 모든 재료에 대해 단일 변형률과 주파수 값(0.5°, 1.67Hz)을 사용해야 하는 경우가 많지만 이것이 모든 재료에서 항상 이상적인 조건은 아닙니다. 현재 예에서는 시료에 대해 세 가지 변형 진폭에서 각각 다섯 번씩 등온 경화를 실험했습니다. 표준 0.5° 및 0.4°에서 실험의 가변성은 매우 광범위합니다. 이는, 이러한 실험이 이 재료에 대한 선형 점탄성 한계를 능가하는 변형률에서 수행되기 때문입니다. 더 작은 진폭(0.3°)에서 실험하면 재현성이 훨씬 향상된 유효 데이터가 생성됩니다.
적합한 장비: RPA flex, MDR one, RPA elite
High Strain Non-Linear Behavior
고변형 비선형 동작
변형률이 매우 높은 재료의 점탄성 반응은 규모뿐만 아니라 유형 면에서도 선형 동작과 다릅니다. 변형률이 높은 재료에서 폴리머의 응력-변형률 간 반응을 유심히 살펴보면 충전제 내용물과 구조, 그리고 폴리머 구조와 연관된 특징을 알 수 있습니다. 현재 예에서 정성적으로 다른 특징은 선형 폴리머, 분지형 폴리머 및 이 둘의 혼합에 대한 대규모 변형에서 관찰됩니다. 이 새로운 유형의 데이터에 대한 심층적인 분석을 지원하는 Scarabaeus 소프트웨어를 사용하면 상관 관계가 없는 데이터와 주기적인 데이터의 FT 분석이 가능합니다.
