химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 1 (А-К)

Автор главный редактор В.А.Каргин

же скоростью сдвига ламинарно перемещающихся слоев в объеме. Если а — однозначная функция напряжения сдвига, то Z) = Z>06+a (т^)/Л. Измерение D для капилляров с различными R при нескольких постоянных значениях т/д позволяет определить функции течения #0б(тд) и скольжения а (тд). Этот метод (М. Муни) прекрасно оправдывается для дисперсных систем.

3. У полимерных сред, проявляющих высокую эластичность в сочетании с большой вязкостью, при повышении скоростей и напряжений сдвига обнаруживается неинвариантность функции течения относительно радиусов капилляров так, что с уменьшением R значение D, отвечающее заданному T/J, возрастает. Это приписывается скольжению полимера относительно стенки капилляра и связывается с изменением структуры полимера в зоне действия наивысших напряжений — ориентацией макромолекул и приближением граничного слоя к твердообразному состоянию. Это явление иногда предшествует развитию эластич. турбулентности. Метод Муни для расчета скорости пристенного скольжения полимерных систем имеет ограниченное значение .

При течении вязких сред с высокими скоростями сдвига возможны значительные тепловыделения, что приводит к разогреву среды и повышению эффективной скорости сдвига (см. рис. ^кривая 7). Капиллярные вискозиметры в этом отношении наиболее удобные приРис 2 Капиллярный вискозиметр постоянных давлений (КВПД) a — вискозиметрический резервуар 1 ?— накидная гайка, 2 — стальная оправка капилляра, 3 — шарик, выполняющий роль плавающего поршня, 4 — штуцер для подвода газа или жидкости, 5 — накидная гайка, 6 — корпус, 7 — сменные насадки, б — система задания и поддержания постоянного давления 1 — баллон с инертным газом, 2 — автоматич. регулятор давления газа, 3 — баллон-маностат,

4 — линия откачки газа из полимерной системы, загруженной в резервуар, и подачи в него газа из баллонов 1 или 3,

5 и 6 — манометрич. пульт замера давления газа или вакуума, 7 — гидравлич мультипликатор, 8 — насос, питающий мультипликатор полисилоксановой жидкостью, 9 — манометрич. пульт измерения давления.

боры, т. к. тепло отводится из капилляра вместе с потоком среды. Учитывая трудность введения поправок, связанных с тепловыделением, необходимо следить за темп-рой среды, выходящей из капилляра.

Известны три типа капиллярных вискозиметров для абсолютных измерений, работающих при: 1) постоянных перепадах давления (А/>=const); 2) постоянных расходах (=const. Метод непрерывно изменяющихся режимов течения можно использовать для систем с достаточно быстро устанавливающимися режимами течения. Он рекомендуется для массовых измерений и всегда требует проверки правильности полученных результатов (применительно к системам определенной природы) на основе измерений при Ар = const или (?=const.

Важнейшие капиллярные вискозиметры для абсолютных измере-н и п. Удобным вискозиметром постоянных давлений, пригодным для измерений вязкости в очень широких ее пределах, является капиллярный вискозиметр постоянных давлений КВПД (рис. 2). Он рекомендуется для расплавов термопластов, эластомеров и конц. р-ров полимеров, вязкость к-рых может изменяться от 102 до 107 н-сек/м2 (от 103 до 108 пз). Вискозиметрия, резерРис. 3. Микровискозиметр МВ-2 1 — накидная гайка, 2 — капиллярная насадка, 3 — шток, 4 — вискозиметрич. резервуар, 5 —? микрометр; 6 —? игла микрометра, 7 —? груз; 8 — милливольтметр, 9 — терморегулирующий потенциометр, 10 — автотрансформатор, 11 — нагревательная спираль, 12 — стойка.

вуар (рис. 2, а) заполняется полимерной системой (10—80 г) и помещается в кольцевую электрич. печь или жидкостной термостат. В зависимости от вя.зкости вещества и задаваемых напряжений сдвига выбирается давление, к-рое может изменяться от долей Мн/м2 до 60 Мн/м2 (от долей кгс/см2 до 600 кгс/см2). При постоянном давлении измеряется расход (массовый). Усовершенствованный вариант прибора (КВПД-2) позволяет автоматически регистрировать перемещения плавающего поршня и тем самым объемный расход вещества.

Для измерения вязкости [от 103 до 106 н-сек/м2 (от 10* до 107 пз)] малых количеств высоковязких полимерных материалов при повышенных темп-рах может служить микровискозиметр МВ-2 (рис. 3). Объемный расход полимера определяется визуально по перемещению стрелки индикатора часового типа, игла к-рого следует за движением поршня, выталкивающего полимер под действием лежащего на поршне груза.

Удобный вискозиметр постоянных расходов, наз. экструзионным реометром МСЕК (рис. 4), основан на использовании установки «Инстрон» (США) для испытания материалов на растяжение и сжатие с различными заданными скоростями. Он м. б. использован примерно в том же диапазоне вязкостей, что и вискозиметр КВПД. Движущейся крестовине установки задается постоянная

скорость перемещения вниз, что приводит к выталкиванию полимерной системы штоком, закрепленным в нижней части крестовины. Сопротивление перемещению штока автоматически регистрируется по нагрузке на

балку и записывается на потенциометре. Для измерений требуется примерно столько же вещества, что и для вискозиметра КВПД.

В СССР широко распространен капиллярный вискозиметр с непрерывно изменяющимся режимом течения (рис. 5), наз. автоматич. капиллярным вискозиметром АКВ-2. При расслаблении пружины шток выталкивает из вискозиметрич. резервуара вещество (ок. 1 мл) через капилляр с непрерывно уменьшающейся скоростью. ОрдинаРис. 4. Вискозиметрич. измерительный узел экструзи-онного реометра (MCBR) 1 — капилляр, 2 — опорная плита, 3 — нагревательные спирали, 4 — термопары (4 шт.), 5 — шток; в — вискозиметрич. резервуар, 7 — посадочное гнездо, 8— кольцевой обогреватель, 9 — щеколда, 10 — растягиваемый стержень, 11 — перемещающаяся крестовина, 12 — цилиндр, 13— крышка; 14 — опорная колонна, 15— кронштейн; 16 — уплотнение капилляра,

ты на барабане самописца определяют перепады давления в капилляре; наклон касательных к записанной на нем кривой дает скорость истечения вещества. Вискозиметр АКВ-2 удобен для р-ров полимеров с диапазоном вязкости от неск. н-сек/м2 до неск. тысяч н^ек/м2 (от десятков до десятков тысяч пуаз). В пром-сти изготовляются также усовершенствованные модификации этого прибора.

Стеклянные вискозиметры для относительных измерений вязкости. В лабораторной практике наиболее распространены стеклянные вискозиметры, используемые для относительных измерений вязкоРис. 5. Автоматич. капиллярный вискозиметр (АКВ-2): 1 — капилляр; 2 — вискозиметрич. резервуар; 3 ?— шток; 4 — испытуемое вещество, 5 ?— пружина; б — барабан самописца, 7 — термостатный сосуд.

сти маловязких жидкостей. Все они основаны на измерениях времени истечения определенного объема жидкости через калиброванный капилляр. Для ньютоновских жидкостей обычно используют простейшую возможность — течение под действием собственного веса. При этом должна соблюдаться определенная средняя высота гидростатич. столба, зависящая прежде всего от объемного заполнения вискозиметра жидкостью. Высота гидростатич. столба жидкости изменяется во время ее истечения. Поэтому форму и размеры резервуара, из к-рого вытекает жидкость, подбирают такими, чтобы большую часть времени высота гидростатич. столба была близка к средней. Для неньютоновских жидкостей измерения проводятся при постоянном давлении газа [до 40 кн/м2 (300 мм рт. ст.)], по сравнению с к-рым изменением высоты столба жидкости можно пренебречь.

Если используется метод измерения вязкости при движении жидкости только под действием собственного веса, то на выпускаемых промышленностью вискозиметрах ы. б. измерены вязкости в пределах примерно от 0,3 до 105 ест (1 сст?г= 1 мм2/сек). При задании внешнего давления газа верхний предел измерений вязкости повышается в десятки раз. Напряжения сдвига в этих вискозиметрах могут изменяться соответственно от 1 до 15 и 500 н/м2 (от 10 до 150 и 5000 дин/см2), скорости сдвига (при времени истечения от 3 до 10 мин) — от 1-Ю-* до 1,5-10* сек-1. Погрешность измерения вязкости обычно ок. 1%.

В зависимости от тех или иных задач измерений используют вискозиметры различной конструкции. Обычно для измерений требуется от 1 до 10 мл жидкости. Наиболее совершенны вискозиметры с висящим уровнем жидкости (рис. 6). Вытекающая из капилляра жидкость растекается по стенкам резервуара-приемника так, что поддерживается постоянный ее уровень у выхода из капилляра. Это исключает необходимость регулировки объемного заполнения вискозиметра и учета его изменения под влиянием колебаний темп-ры.

На измерение относительной вязкости могут влиять след. факторы: 1) кинетич. энергия струи жидкости, выРис. 6. Капиллярный вискозиметр Уббелоде с висящим уровнем 1 — приемный резервуар, 2 — зона уровней наполнения, з — капилляр, 4 — метки, ограничивающие рабочий объем, 5 — зона висящего уровня.

текающей из капилляра; 2) различие поверхностного натяжения у испытуемого образца ц у жидкости, к-рая использовалась для калибровки вискозиметра; 3) замедленное стекание вязкой жидкости со стенок резервуара. Наиболее существен первый из них. Для капилляров с плавным расширением на конце v^=n/p= =Q(k-{-k'p) — k"/Q2, где v — кинематич. вязкость; р — внешнее давление; р — плотность жидкости; 6 — время ее истечения, к, к' и к" — константы, определяемые на основе измерений с тремя жидкостями, имеющими известные вязкости. Если необходимо определить только постоянные А: и к", используются жидкости, вязкости к-рых должны различаться примерно в пять раз. При правильном выборе вискозиметров (по времени истечения) поправкой на кинетич. энергию можно пренебречь.

Капиллярные вискозиметры, на к-рых измеряют относительную вязкость, имеют очень большое значение при определении характеристич. вязкости Отличительная особенность этих приборов — необходимость измерений при последовательных разбавлениях р-ра одного и того же образца полимера. Для трудно растворимых полимеров измерения проводят при повышенных темп-рах в атмосфере инертного газа. Обычно дл

страница 126
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 1 (А-К)" (15.84Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
адвокатские конторы в москве по трудовым спорам
котлы юникал
сигнализация с автозапуском купить дешево
курсы массажа диплом

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)