Zastosowanie techniki pomiarowej typu in-line do oceny właściwości reologicznych kompozytów polietylenu z węglanem wapnia

Przedstawiono wyniki badań właściwości reologicznych kompozytów polietylenu małej gęstości (PE-LD), z dodatkiem handlowego niemodyfikowanego węglanu wapnia (CaCO₃ 7, 14, 21 i 28 % mas.), wytworzonych w procesie wytłaczania dwuślimakowego. Pomiary przeprowadzono przy użyciu reometru wytłaczarkowego typu in-line, z zastosowaniem cylindrycznych dysz pomiarowych o różnym stosunku L/D. Oceny właściwości reologicznych kompozytów dokonano na podstawie modelu potęgowego Ostwalda-de Waele'a. Określono wpływ dodatku CaCO₃ na gęstość wytworzonych kompozytów w warunkach przetwórczych (charakterystyki p-v-T) oraz na ich masowy wskaźnik szybkości płynięcia (MFR). Zastosowanie techniki pomiarowej typu in-line umożliwiło wyznaczenie: naprężenia stycznego, szybkości ścinania, wykładnika płynięcia, poprawki Rabinowitscha, poprawki Bagleya, krzywych płynięcia oraz krzywych lepkości badanych tworzyw polimerowych w rzeczywistych warunkach procesu wytłaczania.

The results of investigations of the rheological properties of composites based on low density polyethylene (PE-LD) with commercial unmodified calcium carbonate (7, 14, 21 and 28 wt % CaCO₃), produced using twin-screw extrusion process, are presented. The measurements were carried out using in-line extrusion rheometer with cylindrical measuring nozzles with different ratio of L/D. The rheological properties of the composites were evaluated using the Ostwald-de Waele power law model. The effects of the addition of CaCO₃ on the density of the resulting composites under the processing conditions (p-v-T characteristics) and the melt mass flow rate (MFR) were also investigated. The use of in-line technique allowed for the determination of rheological parameters of the composites such as shear stress, shear rate, flow exponent, Rabinowitsch and Bagley corrections, flow and viscosity curves in real conditions of the extrusion process.