Elastómeros: Facilitando la Transición del Laboratorio a la Producción utilizando Reometría Rotacional

Implementar nuevos componentes elastómeros al proceso de producción es complicado, pero utilizar reometría rotacional puede facilitar dicha transición. Presentamos ejemplos prácticos para demostrar la variedad de parámetros de proceso que pueden ser evaluados y analizados por un reómetro rotacional antes de pasar a la producción.

Un nuevo material ha sido desarrollado en el laboratorio específicamente para mejorar o ajustar sus propiedades con el fin de obtener mejores productos para su empresa. Sin embargo, cientos de parámetros del proceso cambiarán cuando el proceso se amplifique; mayores volúmenes, distintos ambientes y equipo de producción muy gastado son diferencias inherentemente distintas al entorno del laboratorio.

¿Existe una forma de anticipar los cambios del proceso antes de la producción, de tal manera que cuando se observen resultados similares en la producción, el ingeniero de procesos sepa exactamente qué parámetros ajustar para lograr los resultados correctos?

Los reómetros rotacionales, equipados con mezcladores internos a escala de laboratorio, han sido utilizados en la industria del caucho por décadas. Estos instrumentos procesan pequeñas muestras de caucho en condiciones similares a las que pueden encontrarse en la producción. Utilizando un sistema como el Thermo Scientific™ HAAKE™ PolyLab, muchos parámetros del proceso pueden asociarse a las propiedades del material mucho antes de que este llegue a la producción.

Curado

Utilizar un reómetro rotacional permite hacer pruebas de viscosidad mínima, el punto en que se produce abrasión y el tipo de curado para varios aditivos. El tamaño poco voluminoso permite graduar varias combinaciones de polímero y aditivo, así como determinar qué ingredientes compuestos afectan las propiedades del material.

Masticación

Los polímeros plásticos requieren del proceso de masticación para reducir su viscosidad e igualar las variaciones entre lotes. Utilizando un reómetro rotacional, se pueden evaluar las propiedades del flujo inicial de la muestra, mediante el uso del pico máximo causado por la alta resistencia de corte mientras se enfría.

Viscosidad

Fuertemente determinados por la tasa de corte, diferentes elastómeros líquidos no newtonianos de igual peso molecular pueden presentar viscosidades iguales a altas velocidades de corte. Sin embargo, variando la tasa de corte a niveles extremadamente bajos, por ejemplo bajando la velocidad del rotor, la diferencia entre polímeros se detecta por lo general.

Comportamiento del flujo del curado

La vulcanización en los elastómeros se produce a altas temperaturas cuando se agregan agentes curadores tales como el sulfuro. El proceso de vulcanización puede monitorearse mejor en su inicio; parámetros importantes del proceso, incluida la forma de mezclarse, extruirse o de moldear la inyección, afectan el proceso de vulcanización, que a su vez afecta la viscosidad.

El reómetro rotacional de Thermo Scientific™ HAAKE™ PolyLab ha automatizado la extrusión capilar, la dilatación y pruebas cualitativas para formas inusuales, todos los cuales proporcionan información valiosa al momento de resolver problemas en el procesamiento de producción de caucho sin vulcanizado, proporcionando información sobre parámetros tales como la viscosidad, la elasticidad y la extrudabilidad.

Utilizar la reología para identificar qué parámetros del proceso afectan a qué propiedades mientras el material está en la fase de laboratorio ayudará a los ingenieros de procesos a evaluar rápidamente y a ajustar los parámetros de producción. Lea esta nota de aplicación para ver cómo el Reómetro rotacional puede acelerar el proceso de ampliación a la escala de producción.

Post Author: Perrusquia, Alexis R..

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