Resumen

En esta investigación se estudia la influencia del patrón de flujo a la entrada de la matriz anular a través del interior del canal de flujo de la matriz anular del reómetro capilar en el comportamiento de hinchamiento del compuesto NR. El troquel anular utilizado en esta investigación se diseñó específicamente para crear el patrón específico de flujo de vórtice a la entrada del troquel (VFE) del compuesto NR. Los resultados del estudio mostraron que la relación de hinchamiento por espesor era superior a la relación de hinchamiento por diámetro en una media del 20% en cada tamaño de ranura de la matriz. También se descubrió que el patrón de flujo VFE tenía una influencia significativa directa en el comportamiento de hinchamiento del compuesto NR durante la extrusión a través de la matriz anular. Los resultados del estudio del patrón de flujo podrían utilizarse para explicar por qué la relación de hinchamiento por espesor es mayor que la relación de hinchamiento por diámetro en todas las condiciones de prueba.

INTRODUCCIÓN

En el proceso de extrusión de polímeros, se utiliza un dispositivo llamado dado anular para la mayoría de las formas de productos poliméricos, como en el proceso de extrusión de tuberías, el proceso de moldeo por soplado y el proceso de extrusión de películas sopladas. Es ampliamente conocido que, para los polímeros fundidos extruidos a través del dado anular, el tamaño del parison del polímero se expandirá tanto en las dimensiones de diámetro como en las de espesor. Esta es una variable importante que los ingenieros de producción deben prestar atención para controlar la calidad y el tamaño de los productos poliméricos. Las expansiones de los productos en dos dimensiones se denominan relación de hinchamiento del diámetro y relación de hinchamiento del espesor, respectivamente. En general, esta ocurrencia puede explicarse en términos de recuperación elástica y tiempo de residencia, y las ocurrencias de flujo complejo, debido al diseño del dado anular.

Evidencias de investigaciones existentes muestran que la variable importante que influye en el comportamiento de hinchamiento del polímero fundido después de ser extruido del dado es, de hecho, el patrón de flujo complejo del polímero fundido en la entrada del dado, que, a su vez, resulta del diseño del dado. Song et al. estudiaron los patrones de flujo de NR, SBR y EPDM en un barril de un reómetro capilar, utilizando una amplia gama de diseños de dados. 

Encontraron que el flujo radial simplemente se movía hacia el interior del dado capilar a medida que el émbolo se movía hacia abajo en el barril. Así, no se produjeron flujos secundarios. Wood et al. estudiaron el patrón de flujo de un compuesto de caucho natural en diferentes tipos de reómetros capilares, utilizando la técnica de capa coloreada. Los resultados experimentales muestran que los perfiles de velocidad y el patrón de flujo son variables importantes para determinar las propiedades de flujo del polímero.

• Materias:Materiales compuestos Flujo plástico Extrusión
• Subjects:Composite materials Plastic flow Extrusion process
• Palabras claves:Reómetro capilar; Troquel anular; Relación de hinchamiento de diámetro; Relación de hinchamiento de espesor; Compuesto NR
• Keywords:Capillary rheometer; Annular die; Diameter swell ratio; Thickness swell ratio; NR compound