Introduction to Polymer Reologia

A viscosidade é uma medida da resistência de um líquido ao fluxo. Reologia é o estudo do que acontece com a viscosidade em condições de medição da mudança. Viscosidade aumenta exponencialmente com a concentração de polímero , mas permanece constante sob diferentes taxas de cisalhamento ( velocidade através de pequenos orifícios ) na medição de fluidos newtonianos . A viscosidade pode mudar dramaticamente em função da história de cisalhamento e de cisalhamento para soluções de polímero . A unidade de viscosidade é o equilíbrio . Medição da Viscosidade

Para fluidos simples , a viscosidade é normalmente medida como uma função da resistência à rotação de um fuso num recipiente grande ( por exemplo , 600 cc ) de solução . Para caracterizar a reologia , a viscosidade deve ser medida em diferentes taxas de cisalhamento . Uma pequena quantidade da solução é colocada entre um prato rotativo e uma superfície fixa, a uma distância definida ou um cilindro rotativo e uma bem fixo , a uma distância definida . A velocidade de corte é uma função da distância entre as superfícies e a velocidade da superfície em movimento .

Polymer Moléculas

Os polímeros são grandes moléculas de subunidades construídas de moléculas pequenas repetindo , como uma cadeia . Os polímeros são moléculas flexíveis e vêm em todos os tipos de formas e tamanhos. Um polímero com a forma de uma haste que tem uma viscosidade mais elevada do que um polímero da mesma massa em forma de uma bola . Pense despejar um monte de grampos e um monte de BBs em um funil. O BBs rodada vai passar mais rápido porque os grampos vai apontam em direções diferentes e enredar . No entanto, se os grampos podem ser feitas para apontar diretamente para baixo , eles podem passar pelo funil tão rápido quanto o BBs .

Pseudoplaticidade

tipicamente , quando os polímeros estão sob baixo cisalhamento , a viscosidade é alta . Com o aumento da taxa de cisalhamento , a viscosidade diminui , porque as moléculas são alinhados em filas como os grampos de circulação do fluido . Uma diminuição da viscosidade com corte irá ser mais evidente para a rod- ou moléculas em forma de placa do que as moléculas redondas . Geralmente, a viscosidade aumenta de novo como a força de corte é reduzida . Esse comportamento é chamado pseudoplaticidade .

Outros comportamentos não- newtonianos

Existem outros perfis de comportamento reológico . Alguns polímeros , tais como amido de milho , o aumento da viscosidade de corte , quando é aplicada . Tal solução é chamada dilatante . Se um polímero de diminuição da viscosidade , mais tempo é agitada sob cisalhamento constante , que se diz ser tixotrópica . Algumas soluções poliméricas agir um pouco como um elástico líquido. Eles armazenar a energia que lhes é atribuída a partir do reómetro . Estas soluções são chamadas soluções viscoelásticas .

Reômetros

Reômetros medida de viscosidade e pode ser programado para aplicar a aumentar e /ou diminuir o tempo de cisalhamento . A quantidade de tempo necessário para polímeros para retornar à viscosidade a uma velocidade anterior é uma medida da taxa de retorno para seus estados associados ou orientações aleatórias .

Por que estudar Reologia ?

o estudo da reologia de soluções de polímeros sob perfis de corte diferentes podem fornecer algumas dicas sobre o peso molecular ea forma do polímero. As associações entre as moléculas de polímero também pode ser estudada .

Na indústria , os comportamentos reológicos são explorados para dar produtos de características desejadas. A pintura pode ir suave (viscosidade diminui quando escovado on) , mas não será executado (viscosidade aumenta rapidamente quando o movimento de escovação está parado ) .