Přístroje pro reologicko-viskozimetrická hodnocení polymerů, jejich roztoků a směsí anebo průběhu síťovací reakce polymerů

Univerzální zpracovatelský a reologický zkušební přístroj PLASTI-CORDER Lab-Station, výrobce: BRABENDER, Německo (Ing. Čadek, Ing. Hrdlička)

Univerzální zpracovatelský a reologický zkušební přístroj umožňuje stanovit tokové vlastnosti polymerních materiálů v simulovaných zpracovatelských podmínkách.

Lze jej použít pro sledování zpracovatelnosti polymerů a jejich směsí, konzistence a plasticity polymerů, kontroly kvality polymerních směsí, tepelné degradace a síťování, viskozity polymerů při vysokých smykových rychlostech,  vytlačovatelnost trubek, profilů a fólií z plastů a dispergace plniv v kompozitních materiálech. S výhodou lze sledovat možnosti recyklace nemísitelných směsí odpadních plastů a jejich následné zpracování.

Jeho široké použití je souhrnně uvedeno v následující tabulce:

 Propojení základní pohonné jednotky s dalšími měřicími jednotkami pomocí stavebnicového systému umožňuje rychlé rozšíření zkušebního potenciálu přístroje.

                
          Brabender Lab-Station                         Detail míchací komůrky hnětiče

                                    
Extruder s kruhovou hlavou         Extruder s kapilární hlavou   Modul na vyfukování fólií    

Detail vyfukovacího modulu

 
Analyzátor zpracování kaučuků RPA 2000,
výrobce: Alpha Technologies, USA (doc. Kuta,  Ing. Hrdlička)

Bezrotorový přístroj umožňuje stanovení dynamických vlastností kaučuků, jejich směsí i vulkanizátů v širokém rozsahu deformace, frekvence či teploty. Měřen je komplexní krouticí moment (S^*) jako odezva vzorku na smykové namáhání. Z něj je dále vypočtena řada parametrů, především smykový modul materiálu (G) a ztrátový činitel (tg d).

Rozsah nastavitelných parametrů testu je uveden v následující tabulce:

* Kombinace amplitudy a frekvence jsou limitovány maximální smykovou rychlostí 30 s^-1.

 Přístroj lze využít ke stanovení reologického (tokového) chování kaučuků, kontrole jejich kvality a předpovědi zpracovatelských problémů, k měření vulkanizačních charakteristik kaučukových směsí či testování dynamické únavy pryže.

    
          RPA 2000                                         Detail měřicí komůrky

 
Viskozimetr Mooney V-MV 3000 (s proměnnými otáčkami rotoru),
výrobce: MonTech, Německo (doc. Kuta,  Ing. Hrdlička)

Přístroj měří viskozitu Mooney kaučuků a jejich směsí. Vzorek je pneumaticky zalisován do vyhřívané komůrky, v níž se otáčí rotor. Materiál klade otáčkám rotoru odpor, jehož velikost je závislá především na molární hmotnosti kaučuku. Tento odpor je měřen jako krouticí moment rotoru. Z něj může být stanovena viskozita Mooney (např. 1 + 4), relaxace napětí či doba navulkanizace kaučukové směsi.

Oproti tradičním přístrojům s otáčkami rotoru pouze 2 min^-1 umožňuje tento typ měření i při proměnných otáčkách rotoru, čehož lze využít např. k testování kaučuků různého původu, které se vlastnostmi stanovenými na klasických přístrojích neliší, některé z nich však způsobují zpracovatelské problémy (lepí ke kovovým částem zařízení).

Viskozimetr Money V-MV 3000                     Detail komůrky s rotorem

 
Rotační reometr AR-G2, výrobce: TA Instruments (Ing. Hrdlička)

Přístroj AR-G2 je rotační reometr nové generace, který díky magneticky levitujícímu ložisku umožňuje přesné měření krouticího momentu ve velmi širokém intervalu hodnot: od 10^-9 do 10^-1 Nm. Díky tomu je využitelný jak pro měření vysokoviskózních tavenin polymerů, tak i pro polymerní roztoky, disperze a další nízkoviskózní kapalné systémy.

Reometr je vybaven standardními geometriemi deska-deska, kužel-deska a válec-válec a přípravkem pro měření pravoúhlých pevných vzorků ve smyku. Lze připravit celou řadu měřících postupů (tokové, oscilační, krípové, relaxační) a sledovat chování vzorku při proměnné frekvenci, napětí, deformaci, teplotě či času. Přístroj umožňuje měřit také normálovou sílu vyvíjenou vzorkem.

Měřící systém může být temperován v environmentální komoře (ETC), Peltierovou deskou či Peltierovým systémem válec-válec. Kamera zabudovaná v environmentální komoře umožňuje sledovat na monitoru chování vzorku během měření.

Viz též projekt Reologická laboratoř

Rheometr AR-G2                                 Přístroj AR-G2 s řídicí jednotkou a počítačem

Rotační viskozimetr VISCOTESTER^® 550,
výrobce: HAAKE, Německo (Ing. Čadek)

Rotační viskozimetr je určen pro přesné, rychlé a jednoduché měření viskozity a tokového chování kapalných a polotuhých látek. Je vhodný pro měření olejů, nátěrových hmot, keramických materiálů, past, krémů, kapalných polymerních směsí, roztoků polymerů a podobně. K dispozici jsou různé typy senzorů – koaxiálních válců – umožňujících měření viskozit v rozsahu 3 – 3.10⁵ mPa.s při smykových rychlostech 4,5 - 10³ s^-1 v teplotním rozsahu -45 °C až +200 °C. Výsledky jako viskozita, smykové napětí, smyková rychlost, mez toku a teplota jsou buďto zobrazovány na displeji přístroje, nebo lze provádět měření, vyhodnocení a zpracování získaných dat pomocí PC.

Viskozimetr VISCOTESTER

Automatický kapilární viskozimetr Vistec™ VS2004, Vistec ČR /VicoClock plus, SI Analytics® (Ing. Malinová, Ing. Benešová)

Přístroje umožňují viskozimetrické stanovení molární hmotnosti měřením viskozit roztoků polymerů.

Měření je možno provádět v Ubbelohdeho kapilárních viskozimetrech s různými průměry kapiláry v termostatické lázni CT72/P (SI Analytics®) v teplotním rozmezí 20 – 60 °C s přesností 0,02 °C. Průtokové doby jsou měřeny pomocí optických čidel s přesností 0,01 s a data jsou shromažďována.

Ubbelohdeho viskozimetr umožňuje pomocí zřeďovací techniky (měření viskozit roztoků polymeru o různé koncentraci) stanovení limitního viskozitního čísla a pokud jsou známy konstanty Markovy-Houwinkovy rovnice, je možno vypočítat viskozitně průměrnou molární hmotnost měřeného polymeru.

Pro rychlé porovnání vzorků jednoho typu polymeru dle jejich molární hmotnosti je možno využít stanovení relativní viskozity při jedné koncentraci roztoku polymeru.

Automatický viskozimetr Vistec VS 2004 Easy m                        Ubbelohdeho viskozimetr

Přístroj pro určení indexu toku plastomerních materiálů MODULAR MELT FLOW 7026 výrobce: CEAST, Itálie (Ing. Čadek)

Index toku (známý též jako tavný index) je jednou ze základních veličin plastomerních (termoplastických) materiálů, charakterizující jejich tokové chování. To je kromě chemické povahy polymeru ovlivněno také jeho molární hmotností a její distribucí, stupněm větvení atp. Metoda spočívá v měření hmotnosti (či objemu) taveniny polymeru vytlačené z kapiláry daných rozměrů při určité teplotě a zatížení pístu.

Přístroj Modular Melt Flow je určen pro testování hmotnostního nebo objemového indexu toku tavenin termoplastických materiálů,  v souladu s požadavky norem ISO 1133 a ASTM D-1238, metodami A a B. Je vybaven software Visual Melt, který umožňuje řízení procesu a sběr dat, zpracování parametrů, zpracování dat a jejich export a report testu. Rozsah teplot komory: 50 °C až 400 °C.

MODULAR MELT FLOW 7026

Zařízení na měření změn dielektrických vlastností pryskyřic během vytvrzování;
nekomerční přístroj, výrobce: Ecosoft s.r.o. Praha (doc. Kuta)

Zařízení umožňující měření průběhu vytvrzování (např. siloxanových nebo epoxidových) pryskyřic využívá sledování časových změn impedance měřící sondy, která se nachází v prostředí vytvrzované pryskyřice. Měřící sonda, fungující jako kondenzátor, je realizována jako tištěný spoj. Pryskyřice, tvořící dielektrikum kondenzátoru, mění během síťování jak vodivost, tak i relativní permitivitu.

Přístroj je navržen jako přídavné zařízení standardního počítače. Tato koncepce umožňuje snadnou změnu řídícího programu, standardní metody ukládání dat a používání programu Excel pro rychlé vyhodnocování získaných údajů. Vlastní program je vytvořen na základě vizualizačního software Control Web 2000 a zahrnuje vizualizaci procesu, archivaci naměřených dat, tisk vybraných průběhů měření a jejich přenos do souborů zpracovatelných programem Excel. Dále umožňuje nastavení způsobu regulace teploty pokusné pícky. Maximální teplota měření je 200 °C.

Dielektrická analýza – měřicí a řídicí část