چگونه گریدهای مختلف یک رابر را به کمک پارامتر ویسکوزیته مونی ارزیابی کنیم؟

یک بشقاب ماکارانی را در نظر بگیرید که طول ماکارانی ها به کمک یک تابع توزیع اتفاقی تعیین شده است. این دقیقا تصور درستی از زنجیره های موجود در یک گرید پلیمر است. در واقع پلیمرهای گوناگون از زنجیره هایی با طول های متفاوت تشکیل شده اند. شیمی این زنجیره ها، طول و توزیع آن ها تعیین کننده خواص عملکردی گرید پلیمر مورد نظر است. به صورت خلاصه منومر یا منومرهای مورد استفاده در تولید یک پلیمر در کنار وزن مولکولی و توزیع آن تعیین کننده رفتار و عملکرد یک پلیمر در کاربری مد نظر هستند. در این بخش به صورت اختصاصی می خواهیم روشی برای ارزیابی وزن مولکولی یک رابر را بررسی کنیم.

واقعیت این است که اندازه گیری وزن مولکولی پر هزینه و زمان بر است. به همین دلیل صنایع مختلف روش های جایگزینی را توسعه داده اند که بتوان با هزینه و زمان کم به تخمینی درست از وزن مولکولی رسید. چرا که وزن مولکولی تعیین کننده خواص عملکردی پلیمر انتخابی است و نقشی تعیین کننده در تعیین گرید مناسب دارد. در صنعت رابر از ویسکوزیته مونی (Mooney Viscosity) به عنوان شاخصه تعیین کننده وزن مولکولی استفاده می شود. در واقع از آنجاییکه در بیشتر موارد با افزایش وزن مولکولی ویسکوزیته نیز رو به افزایش می گذارد، بنابراین می توان با اندازه گیری ویسکوزیته در خصوص وزن مولکولی نیز قضاوت کرد. این نکته پایه و اساس روش ویسکوزیته مونی است. بنابراین عدد ویسکوزیته مونی که در دیتاشیت گریدهای مختلف رابری می بینیم به صورت مستقیم به متوسط وزن مولکولی آن مرتبط می شود. هر چند ارتباط خط و ثابتی بین ویسکوزیته و وزن مولکولی وجود ندارد و در برخی حالت های حدی این دو پارامتر وابستگی به یکدیگر ندارند. بعبارت دیگر در حالت کلی هر گریدی که ویسکوزیته مونی بالاتری داشته باشد، خواص مکانیکی مطلوب تری دارد و البته فرایند پذیری سخت تری نیز خواهد داشت.

اولین بار Melvin Mooney اندازه گیری ویسکوزیته با این روش را معرفی کرد. در این روش رابر مورد نظر در حالت پخت نشده بین دو صفحه که یکی به صورت دیسک چرخان و دیگر به صورت یک استوانه حاوی رابر است، قرار می گیرد و مقاومت رابر قرار داده شده درون دستگاه در برابر چرخش دیسک به صورت گشتاور اندازه گیری می شود. بدیهی است دمای دستگاه، هندسه و ابعاد آن و در نهایت نحوه گزارش ویسکوزیته بر مقدار ویسکوزیته مونی اعلامی تاثیر گذارند. به همین دلیل از روش های استاندارد برای اندازه گیری این پارامتر، مانند ASTM D1646، استفاده می شود. برای اعلام مقدار ویسکوزیته مونی نیز از فرمت استانداردی استفاده می شود، برای مثال عدد ویسکوزیته مونی در شرایط ML(1+4) @ 100 deg C نشان می دهد ویسکوزیته در دمای 100 deg C، چهار دقیقه پس از شروع آزمون با احتساب یک دقیقه پیشگرم شدن اندازه گیری شده است.

درباره نویسنده

کارشناسان پلیمر پیشرفته دانا

شرکت پلیمر پیشرفته دانا فعالیت خود را در سال ۱۳۸۵ و به عنوان یک شرکت دانش محور در حوزه تولید و تأمین مواد اولیه پلیمری با عملکرد بین‌المللی و به ویژه با تمرکز بر منطقه خاورمیانه آغاز نموده است.
با توجه به اقبال روز افزون علاقه مندان به صنعت پلیمر جهت کسب اطلاعات به روز در صنعت پلیمر این شرکت با راه اندازی واحد تولید محتوای خود اقدام به تولید محتوای فارسی در زمینه صنعت پلیمر نمود.

See author's posts