Folyasgörbe felvétele

Folyásgörbe felvétele

1. A vizsgált anyag jellemzése:

Az anyag megnevezése:         Poliészter gyanta

Leggyakoribbak az ortoftálsav alapú poliészter gyanták.

Általában az észter monomer sztirol oldatban kerül forgalomba, amit felhasználás elõtt kell összekeverni a katalizátor oldattal.

Egy tipikus izoftálsav alapú poliészter idealizált vegyi szerkezete.

A nyilak az észter csoportokat, a *-ok az reaktív helyeket jelölik.

A gyanta különbözõ katalizátorok hatására köt meg szobahõmérsékleten vagy hõ hatására. A kötési idõ néhány órától egy-két percig változhat.

Kötés után a poliészter gyanta térhálós szerkezetû.

Rendkívül ellenálló, oldhatatlan.

Lehet átlátszó vagy színes, tetszetõs.

Egyedi darabok, mintadarabok készítésére alkalmas, valamilyen formába történõ öntéssel állíthatók elõ a kívánt tárgyak. Kötõanyagként is jelentõs, üvegszövet vagy egyéb vázanyag felhasználásával héjszerkezetek készítésére is alkalmas. A poliészter gyanta megszilárdulva könnyen és jól megmunkálható, jó elektromos szigetelõ, idõjárásálló. Saját anyagával ragasztható.

Kezelés és tárolás

A gyantát ajánlott 20°C alatti hõmérsékleten, zárt tárolóban tárolni, védve a közvetlen napsugárzástól. Hosszas illetve nem megfelelõ tárolás befolyásolhatja a gyanta viszkozitását és gélidejét. Felhasználás elõtt a gyantát erõsen fel kell keverni. A gyanta eltarthatósági ideje 3 hónap. A felhasználó felelõs azért, hogy a gyantát a biztonságtechnikai adatalapban foglaltak szerint kezeljék.

Poliészter gyanták felhasználása: Üvegszállal, szénszállal, vagy más erõsítéssel

Elõállítása:

Az iparilag jelentõs poliésztereket telítetlen dikarbonsavak vagy dikarbonsavhidridek, telített dikarbonsavak vagy dikarbonsavhidridek és diolok polikondenzációjával állítják elõ. A telített és a telítetlen savkomponens arányával a keletkezõ poliészter kettõskötéstartalmát szabályozzák. A telített karbonsav arány növelésével a poliészter molekulában lévõ kettõskötések számát csökkentik, ezáltal kevésbé reaktív, térhálósítás után rugalmasabb anyag állítható elõ.

2. A végrehajtandó vizsgálat a mérés leírása:

Feladat: Poliészter gyanta folyásgörbéjének felvétele Höppler-féle reoviszkoziméterrel.

Célja: Poliészter gyanta folyásgörbéjének felvétele

Fogalma:

Stokes ellenállás törvényén alapszik a folyásgörbe felvétele. Mely szerin folyadékban egyenletesen mozgó gömb esetén ez ellenállás( mozgást akadályozó erõ):

Ahol:

R- gömb sugara

v - gömb sebessége

η - a folyékony közeg viszkozitása

Viszkozitás mérésére alkalmas mert:

Ha egy ρ_g sûrûségû golyó, ρ sûrûségû és η viszkozitású közegben állandó erõ (gravitáció) hatására esni kezd, akkor mozgás csak addig gyorsuló, amíg a növekvõ sebességgel együtt növekvõ ellenállás (F_e) a várható erõvel (F) egyenlõ nem lesz. Akkor F_e=F

Stokes egyenlet:                               

Ez alkalmas viszkózus folyadékok viszkozitásának mérésére, ha megvizsgáljuk, hogy ismert sûrûségû (ρ_g) gömb, milyen sebességgel esik a folyadékban.

Mérés feltételei:

¾    a golyó mozgása lassú a folyadékban

¾    a folyadék homogén legyen

¾    a gömb merev

¾    a gömb egyenletesen mozog (F_e=F)

¾    a folyadék nedvesíti a golyót, tehát nincs viszkozitás

Folyásgörbe felvétele:

Stokes            

ahol:

η: dinamikai viszkozitás

P: Nyírófeszültséggel arányos terhelés

t: Idõ

k: küvetta állandó

Mérés menete:

A készülék mûködési elve:

A Höppler-reoviszkoziméter fõ alkatrésze egy kétkarú mérleg (1), melynek egyik karjára rúdra erõsített golyó függeszthetõ (2). A golyó a merendõ anyaggal megtöltött edénybe merül úgy, hogy a méréskor a golyó az edény oldala mentén csúszik le (4). A mérlegnek ugyanazon karján lévõ lovast mérés elõtt a mérendõ anyag sûrûségének megfelelõ helyre állítjuk be (3). Ennél egy minimális értékkel nagyobb terhelõ súly esetében a mérleg kimozdul egyensúlyi helyzetébõl.

Az állandó hõmérséklet biztosítására az edényt termosztálható köpeny veszi körül (12). Ha súlyokkal (6) terheljük meg a mérlegnek azt a karját (5), melyen a golyó is fel van függesztve, akkor a golyó az edénybe süllyed. A süllyedés mélységét a mérleg a másik karján elhelyezett mérõórán olvassuk le (7). A 30 mm-es mélységig történõ merülés idejét stopperórával mérjük. A megterhelést 10-200 g/cm -ig változtatjuk.

3. Feladat végrehajtása

Méréshatár kiválasztása, indoklás:

A mért értékeknek 20 és 200 másodperc közé kell esniük. Figyelembe véve az anyag tulajdonságait, az alsóbb értékekre számíthatunk, ezért a méréshatárt ennek megfelelõen vettük fel 20 és 50 másodperc közé.

Sorozatmérés végrehajtása, eredmények táblázatba foglalása:

A méréseket az utasításoknak megfelelõen elvégeztük, az eredményeket rögzítettük. Az alábbi táblázat tartalmazza az értékeket.

Számítások:

szórás számításához alkalmazott képlet

Stokes képlet alapján a következõ eredményeket kaptuk:

mPas = 0.340 Pas

mPas = 0.340 Pas

mPas = 0.341 Pas

mPas = 0.353 Pas

= P₁ * 98.1 = 150 * 98.1 = 14715 Pa

= P₂ * 98.1 = 130 * 98.1 = 12753 Pa

= P₃ * 98.1 = 110 * 98.1 = 10791 Pa

= P₄ * 98.1 = 90 * 98.1 = 8829 Pa

= = 432794.1 1/s

= = 37508.80 1/s

= = 31645.16 1/s

= = 250110.33 1/s

4. Kiértékelés   

A grafikonon jól kivehetõ ,hogy a grafikon a Newtoni folyadékokra jellemzõ ábrát  mutat, tehát valószínûsíthetõ, hogy a mérés sikeresen zajlott, mivel Newtoni folyadékokhoz használatos képletekkel számoltunk. Azonban a * -al jelölt mérési idõ a táblázatban valószínûsíthetõleg mérési hiba, mivel igen kiugró adat többihez képest oka az lehet,hogy mérõszemély váltást követtünk el , ezért ezt az adatot figyelmen kívül hagytuk.