Устройство для измерения вязкости полимера

/18 тем, ч ерывно з кости ие кап длины, но раз овател насадк ы с со Р 46 М.П.Кулик ена Ленина ут им. Лени ы н- ог й техн комс (53)56) Лукомпытания кая", 1968,чука с. 49 2. Авторское 71479, кл. С ототип). видете 1 М 11 во19 й диаметр коническойи гд й диаметр коническо и)одительность задатостоянного расхода(с "),= 0,364 с их насадок лежит в до 150 мм, а внутре насадок профилироыми насечками.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОП(РЫТИ Е П. ПистунЛьвовскийческий инсмола539.137 (О1. Фезнико(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯВЯЗКОСТИ ПОЛИМЕРА, содержащее задатчик постоянного расхода, регистрирующий прибор и систему капилляров,выполненную в виде параллельного соединения двух одинаковых пар последовательно включенных цилиндрическихкапилляров одинакового внутреннегодиаметра и снабженных межкапиллярнымикамерами, к которым подключен регистоирующий прибор, о т л и ч а ющеесяпечения непизмерения вцилиндричесодинаковойпротивоположпаре, последконическимирых выполне е б - меньш насад 0 .- больши насад Ю - произ чика юа)= О:,154 а длина коничес пределах Ьт 100 няя поверхность вана прямоугольно, с целью обе о автоматическ по Муни каучук лляры выполнен ричем два из н мещенные в кажд но соединены с ми, диам людением5 0 15 20 25 где д - меньший диаметр коническойнасадки,3 - больший диаметр коническойнасадки;Йи - производительность задатчика постоянного расхода,0,1545 с , = 0,0364 с " 40 а длина конических насадок лежитв пределах 100-150 мм, Кроме. того, вкачестве эадатчика постоянного расхода применен червячный экструдер, авнутренняя поверхность цилиндричес ких насадок профилирована прямоугольными насечками.Устройство для измерения вязкостипозволяет благодаря наличию конических насадок с укаэанными геометри ческими размерами измерять конечнуюсумму эффективных вязкостей в некоторой полосе скоростей сдвига, соответствующей той полосе, реализуемойв пластомере Муни. Это обеспечиваетнепрерывноеи автоматическое измерение вязкости по Муни каучука. При-менение в качестве задатчика постоянного расхода червячного экструдера с обогреваемой рубашкой и профилирование конических насадок прямо угольными насечками позволяет воспроизвести условия измерения реализуемые в дисковом вискозиметре.На чертеже изображена принципиальная схема устройства для изме рения вязкости полимера. Изобретение относится к контрольно-измерительной. технике, в частности к вискозиметрии, а более конкретно к устройствам для измерения вязкости полимеров, и может найти применение для контроля процессов полимериэации при получении высокомолекулярных соединений.Известно устройство для определения физико-механических характеристик полимерных материалов (вязкости по Муни ), представляющее собой испыта- . тельную камеру, состоящую из двух полуформ, с дисковым ротором внутри камеры. В эту камеру помещается испытуемый образец полимера"каучука. Стенки испытательной камеры и поверхность диска ротора имеют специальные насечки для устранения проскальзывания испытуемого материала, При испытании поддерживается температура в 1006 С, а ротор вращается со скоростью 2 об/мин. Устройство снабжено приспособлением для измерения величины усилия, необходимого для вращения ротора в образце каучука с указанной выше скоростью. Это усилие пропорционально вращающемуся моменту на оси ротора, урав. новешивающему момент вязкого сопротивления вращению ротора в испытуемом материале. Измеряемый таким об 3 разом момент, пропорциональный конечной сумме вязкостей, измеренной при некоторой полосе скоростей сдви. га, определяемой при этом геометрическими размерами камеры, ротора и скоростью его вращения. Этот момент сопротивления (сумму вязкостей ) называют вязкостью по Муни, а сами приборы пластометрами Муни или Муниметрами. Вязкость по Муни представляет собой;обобщенную физико-механическую характеристику полимерного материала (,1 3.Недостатком известного устройства является периодичность определения, наличие большого количества подготовительных операций по отбору, выделению и подготовки образцов испытуемых материалов.Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения вязкости, содержащее эадатчик постоянного расхода, регистрирующий прибор и систему капилляров, выполненцую в виде параллельного соедийения двух одинаковых пар последо. вательно включенных цилиндрических капилляров одинакового внутреннего диаметра и различной длины, и снабженных межкапиллярными камерами, к которым подключен регистрирующий прибор, при этом длинные и короткие капилляры в каждой паре имеют противоположное расположение Г 23.Известное устройство предназначено для измерения абсолютной вязкости при одной фиксированной ско,лоти сдвига с автоматической компенсацией входовых эффектов,и неприменимо для измерения обобщеиного Физико-механического показателя полимерных материалов - вязкости по Муни.Цель изобретения - обеспечение непрерывного автоматического измерения вязкости по Муни каучука.Поставленная цель достигается те:, что в устройстве для измерения вязкости полимера, содержащем задатчик постоянного расхода, регистрирующий прибор и систему капилляров, выполненную в виде параллельного соединения двух одинаковых пар последовательно включенных цилиндрических капилляра одинакового внутреннего диаметра и снабженных межкапиллярными камерами, к которым подключен регистрирующий приборуцилиндрические капилляры выполнены одинаковой длины, причем два из них, противоположно размещенные в каждой паре, последовательно соединены с коническими насадкамидиаметры которых выполнены с соблюдением условий1060992 где Я - производительность задатчика постоянного расхода,у =0,1545 с у,:= 0,03 б 4 с-". Этискорости сдвига соответствуют скоростям сдвига, реализуемым в диско.вом вискозиметре Муни. Внутренняяповерхность конических насадок про.филирована прямоугольными насечка-. . 3ми, а в обогреваемой рубашке червячного экструдера поддерживаетсятемпература в 100 С, что полностьювоспроизводит условия деформирова-.ния полимерного материала в дисковом вискозиметре.Устройство для измерения вязкос.ти полимера."работает следующим образом.Испытуемый материал (каучук ) по.средством задатчика постоянного,расхода (червячного экструдера)прокачивается через обе пары капилляров, соединенные с коническими:насадками. Каучук при,температуре,в 100 С находится в виде расплава. 45Такимобразом, расплав каучукапрступая в систему капилляров,ввиду равенства гидравлическогосопротивления обеих пар, делитсяна две равные части. Проходя после Одовательно через цилиндрическиекапилляры 2 и 3 .и конический насадок 7, расплав каучука находитсяв различных режимах деформирования. В цилиндрических капиллярах2 и 3 одинакового внутреннего дна. вить оставиехред .,М кин Корректор О,Г актор раменко 10029/44 Тираж 873 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушак Подписиомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патентф, г, Ужгород, улПроектная,На схеме показан задатчик постоянного расхода 1,в качестве которо го, применяется червячный экструдер с обогреваемой рубашкой, капилляры цилиндрической формы и одинакового внутреннего диаметра, включенные попарно 2 и 3 и 4 и 5 к межкапиллярным камерам, их соединяющим, подключен регистрирующий прибор б. Капилляры 3 и 4, расположенные противоположно в каждой паре, последовательно соединены соответственно с коническими насадками 7 и 8, геометрические размеры которых характеризуются меньшим диаметром д, большим диаметром З , а их длина лежит в пределах ХООмм. Причем оба диаметра конических насадок определяются согласно выражений метра и одинаковой длины расплавкаучука создает падение давления,пропорциональное эффективнои вязкости при строго определенной и постоянной скорости сдвига, а в кони ческой насадке 7 - перепад давлеЬния, пропорциональный конечной сумме эффективных вязкостей, измеренныхпри скоростях сдвига, лежаших вдиапазоне у;, - у . Эти скорости 10 сдвига соответствуют условиям деформирования в дисковом вискозиметре( пластометре Муни ) и определяютнаибольший и наименьший диаметронических насадок. Давление, снимаемое в точке между цилиндрическими капиллярами 2 и 3, ввиду равенства их геометрических размеров,определяется перепадом давления наконической насадке 7. Это давлениебудет расти с увеличением вязкостипо Муни каучука, ввиду увеличенияконечной суммы эффективных вязкостей, измеренных в указанной области скоростей сдвига.Рассматривая процессы течения внижней ветви, составленной из цилиндрических капилляров 4 и 5, атакже из конической насадки 8, включенной перед цилиндрическими капиллярами, следует отметить, что режи- О мы деформирования будут аналогичнывыше описанным, а давление в точкемежду цилиндрическими капиллярами4 и 5 будет определяться перепадомдавления на конической насадке 8и будет уменьшаться с ростом вязкости по Муни каучука.Таким образом, регистрируощийприбор б, измеряя перепад давленияв точках между цилиндрическимикапиллярами 2 и 3, а также 4 и 5.,фиксирует известный перепад давления, определяемый лишь коническиминасадками 7 и 8. Этот перепад давления, пропорциональный конечнойсумме эффективных вязкостей, измеренных в диапазоне скоростей сдвигаот , до у,и, следовательно, обобщенному показателю качества полимера - вязкости по Муни каучука.Устройство позволяет осущестнепрерывное и автоматическое измерение вязкости по Муни каучука.Это делает возможным использовать.его для получения оперативной инфор"мации о качестве полимера на стадии