Приборы для получения кривых течения

Приборы для определения вязкости называются вискозиметрами. Большинство их можно разделить на две группы: капиллярные и ротационные. В капиллярных (рис. 36, а) полимер запрессовывается в рабочую камеру 1 и под давлением плунжера 2 продавливается через капилляр 3, из которого выходит струя 4, диаметр которой несколько больше диаметра капилляра. Увеличивая давление на плунжер, мы измеряем, скорость его движения и по полученным данным строим кривую течения в координатах, показанных на рис. 34 или 35. Условия сдвига в капиллярном вискозиметре очень близки к условиям, в которых полимер перерабатывается методом литья под давлением или экструзией (шприцеванием), если имеется возможность задать давления в рабочей камере, близкие к производственным.

Можно запрессовать полимер в зазор между двумя цилиндрами, из которых один вращается, а другой неподвижен, как это показано на рис. 36, б. При этом возможны два варианта: к внутреннему подвижному цилиндру прикладывается определенный крутящий момент (например, действием грузов, перекинутых через блоки) либо этот цилиндр соединяется с мотором, заданное число оборотов.

Рис.36 Схема рабочего узла капиллярного (а) и ротационного (б) вискозиметров: 1 – расплав полимера в рабочей камере; 2 – плунжер, создающий напряжение сдвига τ; 3 – капилляр, в котором течёт расплав полимера; 4 – струя полимера, выходящая из отверстия капилляра.

На ось внутреннего цилиндра наклеивается тензодатчик, измеряющий напряжение, возникающее при вращении с заданной скоростью. Эти данные являются основой для построения кривой течения, как и в случае капиллярного вискозиметра. Ротационные приборы позволяют измерить не только скорость необратимой деформации, но и величину упругой (высокоэластической) деформации. Для этого нужно только остановить внутренний цилиндр и наблюдать его медленное перемещение в обратном направлении, которое прекратится, как только исчезнет высокоэластическая деформация.