Plastics_6_2015

w w w . p l a s t i c s . r u 15 ТЕМА НОМЕРА /ЭКОНОМИЧНЫЕ ЭКСТРУЗИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ П Л А С Т И К С № 6 ( 1 4 6 ) 2 0 1 5 обходима информация о характеристиках вы- сокоэластического срыва, с одной стороны, и скоростях сдвига вформующей зоне головки, с другой.Этаинформациядолжнабытьполучена изклассическихреологическихэкспериментов. Данные обизменениинапряжения сдвига рас- плавов τ вширокихдиапазонахскоростейсдви- га γ , характерныхдляпереработки, в значитель- ной мере облегчают выбор технологических параметров процессов переработки, позволяет проводить необходимые технологические рас- четы, прогнозировать поведение конкретных марок в разных процессах переработки [7] и даже эксплуатационную надежность труб [8]. В частности [7], абсолютно необходимо знание индекса течения расплава n — пока- зателя степени в реологическом уравнении Оствальда-деВаля τ =m γ n , для чего определяют вязкостьвширокомдиапазоне скоростейсдви- га, характерном для переработки полимеров. В этом диапазоне реологическое уравнение τ =m γ n хорошо аппроксимируется линейной зависимостью в двойных логарифмических координатах. Константа m — показатель кон- систенции и показатель степени n являются эмпирическими константами, получаемыми из данных реологических экспериментов. Кривые течения полимера достаточно сложным образом зависят от короткоцеп- ной разветвленности, ширины ММР поли- меров, модальности ММР и длинноцепной разветвленности [9-11]. В настоящей работе реологические эксперименты проводились на капиллярном вискозиметре Reograph 75 Gоеttfert при температуре расплава 180°С (капилляр L/D=20/1 мм, диапазон скоро- стей сдвига от 3 до 400 с -1 ). Эксперименты многократно дублировались до получения воспроизводимых данных и для исключения случайных флуктуаций дефектов сырья. На рисунках 1 и 2 приведены зависимости вязкости от скорости сдвига исследованных ПЭНД. Результаты измерений вязкости и расчетов констант реологического уравнения приведе- ныв таблицах 1 и 2. Показатели текучести рас- плава взятыиз сертификатов производителей. Вязкости расплавов η 10 , η 100 получены при скоростях сдвига 10 с -1 и100 с -1 соответственно. Индексы течения n и показатели консистен- ции m вычисляли путем линейной аппрокси- мации зависимости τ =f( γ ) в двойных логариф- мических координатах. Данные, представленные на рисунках 1 и 2, а также в таблицах 1 и 2, характеризуют до- статочноширокийспектркомпозицийПЭНД, применяемых основными производителями труб России. Результаты измерений хорошо воспроизводятся, что является известным до- стоинствомреологическихизмерений[9].Наи- большее внимание уделеномаркеПЭ2НТ11-9, доминирующей на рынке ПЭ-100 России. Для всех исследованных полимерных ком- позицийхарактерна удовлетворительная лине- 4,5 4,1 3,7 3,3 2,9 2,5 log η , Па.с Марка P600BL Марка Hostalen CRP 100 Марка PE 4PP25B/4163 0,4 0,8 1,2 1,6 2 2,4 2,8 log γ , С -1 Марка ПЭ2НТ11-9/2263 Марка ПЭ2НТ11-9/2263 Марка ПЭ2НТ11-9/2266 Марка ПЭ2НТ11-9/822 Марка ПЭ2НТ11-9/415 Марка ПЭ2НТ11-9/512 Марка ПЭ2НТ11-9/710 Марка Sabic Vestolen A Rely 5924 R 10000 (Sabic LS) Рисунок 1. Зависимость вязкости η от скорости сдвига γ для универсальных марок ПЭ-100 и ПЭ-80 Рисунок 2. Зависимость вязкости η от скорости сдвига γ для слабо стекающих марок ПЭ-100 4,5 4,1 3,7 3,3 2,9 2,5 log η , Па.с 0,4 0,8 1,2 1,6 2 2,4 2,8 log γ , С -1 Марка/партия ПТР, г/10 мин. η 10 , Па . с η 100 , Па . с n Log m Примечание ПЭ-80 PE 4PP25B /4163 0,45-0,65 7959 2049 0,416 4,49 гранулы ПЭ-100 P600BL 0,21 11129 2167 0,300 4,75 гранулы Hostalen CRP 100 0,21 10183 1905* 0,280 4,73 гранулы Таблица 1. Характеристики расплава ПЭ-80 и универсальных марок ПЭ-100 *При скорости 100 с -1 наблюдался высокоэластический срыв течения расплава.