เครื่องทดสอบความหนืดจลนศาสตร์สามารถวัดความหนืดของโพลีเมอร์ได้หรือไม่

เฮ้! ในฐานะซัพพลายเออร์ของเครื่องทดสอบความหนืดจลนศาสตร์ ฉันมักถูกถามว่าผู้ทดสอบของเราสามารถวัดความหนืดของโพลีเมอร์ได้หรือไม่ เรามาดำดิ่งลงในหัวข้อนี้แล้วค้นหาคำตอบ

ก่อนอื่น มาทำความเข้าใจก่อนว่าความหนืดจลนศาสตร์คืออะไร ความหนืดจลน์คือการวัดความต้านทานการไหลของของไหลภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของความหนืดไดนามิกต่อความหนาแน่นของของเหลว พูดง่ายๆ ก็คือ มันบอกเราว่าของไหลสามารถไหลได้ง่ายเพียงใด เครื่องทดสอบความหนืดจลนศาสตร์ของเราได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดคุณสมบัตินี้อย่างแม่นยำสำหรับของเหลวหลายประเภท

ตอนนี้ โพลีเมอร์เป็นเกมบอลที่แตกต่างออกไป โพลีเมอร์เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยหน่วยย่อยที่ซ้ำกัน และอาจมีโครงสร้างที่ซับซ้อนมาก ความหนืดอาจแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น น้ำหนักโมเลกุล อุณหภูมิ และอัตราเฉือน โพลีเมอร์บางชนิดมีความหนืดสูง เช่น พลาสติกหนา ในขณะที่โพลีเมอร์บางชนิดอาจมีของเหลวมากกว่า เช่น สารละลายโพลีเมอร์บางชนิด

แล้วเครื่องทดสอบความหนืดจลนศาสตร์ของเราสามารถวัดความหนืดของโพลีเมอร์ได้หรือไม่ คำตอบคือใช่และไม่ใช่

ในแง่หนึ่ง สำหรับโพลีเมอร์บางตัวที่มีพฤติกรรมเหมือนของไหลของนิวตัน เครื่องทดสอบความหนืดจลน์ของเราสามารถทำงานได้ค่อนข้างดี ของไหลของนิวตันมีความหนืดคงที่โดยไม่คำนึงถึงอัตราเฉือนที่ใช้กับของเหลวเหล่านั้น สารละลายโพลีเมอร์จำนวนมากและโพลีเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำบางชนิดจัดอยู่ในหมวดหมู่นี้ สำหรับโพลีเมอร์ประเภทนี้ เครื่องทดสอบความหนืดจลนศาสตร์สามารถวัดความหนืดได้อย่างแม่นยำโดยปล่อยให้ของเหลวโพลีเมอร์ไหลผ่านท่อคาปิลลารีภายใต้แรงโน้มถ่วง เวลาที่ของเหลวไหลผ่านระยะทางที่กำหนดในท่อจะถูกใช้เพื่อคำนวณความหนืดจลนศาสตร์

ตัวอย่างเช่น หากคุณมีสารละลายโพลีเมอร์ที่มีความหนืดค่อนข้างต่ำและมีพฤติกรรมเหมือนของไหลแบบนิวตัน คุณสามารถใช้HZYN - 1301 เครื่องทดสอบความหนืดจลนศาสตร์ของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม- เครื่องทดสอบนี้ออกแบบมาเพื่อวัดความหนืดจลน์ของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมและของเหลวอื่นๆ มีระบบควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากความหนืดของโพลีเมอร์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่สูง การรักษาอุณหภูมิให้คงที่ในระหว่างการวัดทำให้เราได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ

อย่างไรก็ตาม สิ่งต่างๆ จะซับซ้อนขึ้นเล็กน้อยเมื่อต้องรับมือกับโพลีเมอร์ที่ไม่ใช่แบบนิวตัน ของไหลที่ไม่ใช่นิวตันมีความหนืดที่เปลี่ยนแปลงไปตามอัตราเฉือน โพลีเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงและโพลีเมอร์หลอมเหลวจำนวนมากไม่ใช่แบบนิวตัน ในกรณีเหล่านี้ เครื่องทดสอบความหนืดจลนศาสตร์อาจไม่ให้ภาพที่สมบูรณ์ของพฤติกรรมการไหลของโพลีเมอร์

เมื่อโพลีเมอร์ที่ไม่ใช่นิวตันไหลผ่านท่อคาปิลลารีของเครื่องทดสอบความหนืดจลนศาสตร์ อัตราแรงเฉือนอาจแตกต่างกันไปตามท่อ ซึ่งหมายความว่าความหนืดที่วัดได้อาจไม่แสดงถึงความหนืดที่แท้จริงของโพลีเมอร์ภายใต้สภาวะการประมวลผลที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการฉีดขึ้นรูปโพลีเมอร์ อัตราเฉือนอาจสูงกว่าที่ใช้ในการทดสอบความหนืดจลนศาสตร์มาก ดังนั้น ความหนืดที่วัดโดยเครื่องทดสอบจลนศาสตร์อาจไม่เกี่ยวข้องกับการทำนายว่าโพลีเมอร์จะไหลอย่างไรในกระบวนการขึ้นรูป

แต่ไม่ต้องกังวล! เรายังมีวิธีแก้ปัญหาสำหรับเรื่องนี้ด้วย ของเราHZYN - 1302 ASTM D445 เครื่องวัดความหนืดจลนศาสตร์อุณหภูมิต่ำสามารถใช้ร่วมกับเทคนิคอื่นๆ เพื่อให้เข้าใจถึงโพลีเมอร์ที่ไม่ใช่นิวตันได้ดีขึ้น เครื่องวัดความหนืดนี้สามารถวัดความหนืดจลนศาสตร์ได้ที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งมีประโยชน์สำหรับการศึกษาพฤติกรรมของโพลีเมอร์ภายใต้สภาวะความร้อนต่างๆ ด้วยการดำเนินการทดสอบหลายครั้งที่อุณหภูมิต่างกันและเปรียบเทียบผลลัพธ์ เราสามารถเริ่มเข้าใจว่าความหนืดของโพลีเมอร์เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรตามอุณหภูมิและอัตราเฉือน

อีกวิธีหนึ่งคือการใช้รีโอมิเตอร์นอกเหนือจากเครื่องทดสอบความหนืดจลนศาสตร์ รีโอมิเตอร์สามารถใช้อัตราเฉือนที่แตกต่างกันกับโพลีเมอร์และวัดความหนืดของโพลีเมอร์ภายใต้สภาวะเหล่านั้น สิ่งนี้ทำให้เรามีความเข้าใจที่ครอบคลุมมากขึ้นเกี่ยวกับพฤติกรรมที่ไม่ใช่แบบนิวตันของโพลีเมอร์ จากนั้นเราสามารถใช้การวัดความหนืดจลนศาสตร์เป็นพื้นฐานและเปรียบเทียบกับข้อมูลรีโอโลยีเพื่อให้ได้ภาพคุณสมบัติการไหลของโพลีเมอร์ที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น

โดยสรุป แม้ว่าเครื่องทดสอบความหนืดจลนศาสตร์ของเราจะวัดความหนืดของโพลีเมอร์บางชนิดได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีพฤติกรรมเหมือนของไหลของนิวตัน แต่ก็มีข้อจำกัดในเรื่องของโพลีเมอร์ที่ไม่ใช่ของนิวตัน แต่ด้วยการผสมผสานอุปกรณ์และเทคนิคการทดสอบอย่างเหมาะสม เรายังคงได้รับข้อมูลอันมีค่าเกี่ยวกับความหนืดของโพลีเมอร์ได้

หากคุณอยู่ในธุรกิจเกี่ยวกับโพลีเมอร์และจำเป็นต้องวัดความหนืดของโพลีเมอร์ เราขอแนะนำให้คุณติดต่อเรา เรามีทีมผู้เชี่ยวชาญที่สามารถช่วยคุณเลือกอุปกรณ์ทดสอบที่เหมาะกับความต้องการเฉพาะของคุณได้ ไม่ว่าคุณจะต้องจัดการกับสารละลายโพลีเมอร์ธรรมดาหรือโพลีเมอร์น้ำหนักโมเลกุลสูงที่ซับซ้อน เราสามารถจัดหาเครื่องมือและการสนับสนุนให้คุณได้วัดค่าความหนืดได้อย่างแม่นยำ ติดต่อเราเพื่อเริ่มการสนทนาเกี่ยวกับความต้องการของคุณและร่วมค้นหาทางออกที่ดีที่สุดด้วยกัน

อ้างอิง

• ASTM D445 - วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับความหนืดจลนศาสตร์ของของเหลวใสและทึบแสง (และการคำนวณความหนืดไดนามิก)
• หนังสือเรียนวิทยาศาสตร์โพลีเมอร์ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับความหนืดและพฤติกรรมของโพลีเมอร์