Độ nhớt Mooney của cao su

Độ nhớt Mooney của cao su

(Mooney viscosity)

Độ nhớt Mooney là một chỉ tiêu rất quan trọng và quyết định  trong việc đánh giá chất lượng sản phẩm cao su CV (constant viscosity: độ nhớt ổn định). Độ nhớt  Mooney “Mooney vicosity” hiểu đơn giản là độ cứng, mềm của sản phẩm mủ

Độ nhớt Mooney là một tính chất thường được sử dụng để mô tả và giám sát chất lượng của cả cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp.  Nó xác định khả năng kháng lại sự chảy của cao su ở một tốc độ xoắn tương đối thấp.

Độ nhớt Mooney được đo bằng máy đo độ nhớt Mooney (Mooney Viscosity). 

Khi lựa chọn một thử nghiệm Mooney, người ta phải xác định các điều kiện sau đây: 
1. Có cán hoặc không cán mẫu thử. 
2. Nhiệt độ thử 
3. Thời gian làm nóng 
4. Thời gian thử. 
5. Kích thước của rotor.
Các polymer thô có thể được cán (hoặc không cán) trước khi chạy phép thử độ nhớt. Điều đó rất quan trọng vì việc cán mẫu trước khi thử luôn có ảnh hưởng lên kết quả thử, thử nghiệm vật liệu polyme thô không cán sẽ giúp cải thiện đáng kể độ lặp lại của phép thử. Điều này sẽ cải thiện độ nhạy của phép thử đối với các thay đổi thực sự diễn ra bên trong một cao su thiên nhiên hoặc tổng hợp. 
Độ lặp lại của mẫu cao su được cán rất tệ so với những ghi nhận tương tự của mẫu không cán. Đôi khi, độ lặp lại từ các mẫu được cán gần như tệ hơn gấp đôi so với các mẫu cao su không cán. Tuy nhiên, việc cán mẫu trước khi thử lại có thể phù hợp đối với những mẫu thử cần được loại bỏ không khí trong mẫu hay cần củng cố các phân tử cao su…Nếu kết quả thử là của một mẫu không cán thì kí hiệu “U” nên được đặt ở phía trước của “ML” khi trình bày kết quả thử để phân biệt nó với kết quả của một mẫu được cán. 
Khi thực hiện phép thử độ nhớt Mooney, điều quan trọng là nên sử dụng một nhiệt độ tiêu chuẩn xác định. Độ nhớt Mooney sẽ giảm theo sự gia tăng của nhiệt độ thử nghiệm. 
Nhiệt độ thử tiêu chuẩn của phép thử độ nhớt Mooney là khoảng 100 độ C. Tuy nhiên, EPM hoặc EPDM có thể chứa một nồng độ tinh thể nhỏ, chúng cần được chảy trước khi giá trị độ nhớt Mooney cuối cùng được ghi lại. Vì vậy, ASTM D 1646 yêu cầu các polyme EPM / EPDM phải được thử nghiệm ở khoảng 125 độ C. 
Thời gian làm nóng và thời gian chạy cũng phải được xác định. Một độ nhớt Mooney ML (1 + 4) – 1 phút làm nóng với rotor không quay và 4 phút thử với rotor quay là điều kiện thử được sử dụng phổ biến nhất. Tuy nhiên, một phép thử ML (1+ 8) cũng được cần cho cao su butyl (IIR) và cao su halobutyl (BIIR và CIIR). 

 

Về cơ bản, máy đo độ nhớt Mooney có nguyên tắc hoạt động gần giống như máy Rheometer. Máy dùng để xác định độ nhớt Mooney của hỗn hợp cao su, thang đo từ 0-200 MU.

  • ML1+4(100 oC): độ nhớt Mooney đo ở 100 oC, 1 phút dự nhiệt, đo giá trị độ nhớt ở phút thứ 5, đo bằng rotor lớn (L).
  • MS1+4(100 oC): độ nhớt Mooney đo ở 100 oC, 1 phút dự nhiệt, đo giá trị độ nhớt ở phút thứ 5, đo bằng rotor nhỏ (S).

Người ta thường đo độ nhớt Mooney của hỗn hợp cao su sau khi cán luyện. Độ nhớt Mooney của hỗn hợp ảnh hưởng đến các quá trình chế biến sau cán luyện: ví dụ ép xuất, cán tráng, ép tiêm. Độ nhớt Mooney càng cao thì hỗn hợp cao su càng cứng, càng khó chế biến. Tuy nhiên độ nhớt Mooney quá thấp cũng dễ gây phế phẩm. Xác định độ nhớt Mooney phù hợp tùy thuộc vào quy trình chế biến, công nghệ sản xuất riêng của từng nhà máy.

Cấu tạo cơ bản của máy đo độ nhớt Mooney là roto và khuôn hình trụ chứa mẫu. Mẫu được đặt vào phần trên và dưới của roto và mâm đóng với áp suất xác định. Nhiệt độ của khuôn và mẫu được duy trì một cách chính xác trong quá trình đo nhờ bộ vi mạch dựa trên bộ điều khiển PID.

Roto quay với vận tốc cố định 2 vòng/phút (2 rpm) và thông qua hệ thống chuyển đổi chính xác được đặt dưới khuôn, moment xoắn đặt lên đầu roto được tính và ghi lại dưới dạng file dữ liệu. Máy đo độ nhớt Mooney được trang bị đầy đủ các bộ phận hỗ trợ cần thiết tùy theo nhu cầu người dùng cho phép đo cho nhiều loại chất dẻo hiệu quả và nhanh gọn.

Mooney-Viscometer

 

spec-mooney

Leave a Reply