Viskozita tekutín je rozhodujúcou vlastnosťou, ktorá ovplyvňuje širokú škálu priemyselných aplikácií, od maziva po lepidlá a ďalej. Polyisobutylén (PIB) sa objavil ako populárna voľba pre modifikáciu viskozity vďaka svojej jedinečnej chemickej štruktúre a fyzikálnych vlastnostiach. Ako popredný dodávateľ polyizobutylénu pre modifikátory viskozity som bol svedkom prvej ruky transformačné účinky PIB na viskozitu tekutín. V tomto blogovom príspevku sa ponorím do vzťahu medzi šmykovou rýchlosťou a viskozitou, keď sa modifikuje polyisobutylénom, skúmam, ako možno túto interakciu optimalizovať pre rôzne priemyselné potreby.
Pochopenie viskozity a šmykovej rýchlosti
Predtým, ako preskúmame účinky šmykovej rýchlosti na viskozitu modifikovanú polyizobutylénom, je nevyhnutné porozumieť základným pojmom viskozity a šmykovej rýchlosti. Viskozita je miera odporu tekutiny voči toku. Môže sa považovať za vnútorné trenie v tekutine, ktorá je proti relatívnemu pohybu jej vrstiev. Kvapaliny s vysokou viskozitou, ako je med, tok pomaly, zatiaľ čo tekutiny s nízkou viskozitou, ako je voda, ľahšie prúdia.
Na druhej strane rýchlosť šmyku je rýchlosť, akou sa tekutina deformuje strihovacou silou. Keď napríklad premiešate tekutinu, nanášate strihovú silu a šmyková rýchlosť je určená podľa toho, ako rýchlo sa miešate a geometria nádoby. V technickejšom zmysle je šmyková rýchlosť definovaná ako zmena rýchlosti medzi susednými vrstvami tekutiny vydelenej vzdialenosťou medzi týmito vrstvami.
Úloha polyizobutylénu pri modifikácii viskozity
Polyisobutylén je syntetická guma - podobná polyméru zloženej z izobutylénových monomérov. Je známy pre svoju vynikajúcu chemickú stabilitu, nízku prchavosť a vysokú odolnosť voči oxidácii a ozónu. Pri pridaní k tekutine môže PIB významne zvýšiť svoju viskozitu. Dôvodom je, že molekuly s dlhým reťazcom PIB sa navzájom spájajú a s molekulami základnej tekutiny, čím sa vytvára sieť, ktorá odoláva prúdeniu.
Stupeň zvýšenia viskozity závisí od niekoľkých faktorov vrátane molekulovej hmotnosti pib, koncentrácie PIB v tekutine a povahy základnej tekutiny. PIB s vyššou molekulovou hmotnosťou vo všeobecnosti vedú k väčšiemu zvýšeniu viskozity, pretože môžu tvoriť rozsiahlejšie zapletenosti.
Vplyv šmykovej rýchlosti na viskozitu modifikovanú polyizobutylénom
Kvapaliny sa dajú klasifikovať do rôznych typov na základe toho, ako sa ich viskozita mení šmykom. Newtonovské tekutiny majú konštantnú viskozitu bez ohľadu na šmykovú rýchlosť. Voda a jednoduché oleje sú príkladmi newtonovských tekutín. Kvapaliny modifikované polyizobutylénom sú však zvyčajne newtonovské, čo znamená, že ich zmeny viskozity s šmykovou rýchlosťou.
Pseudoplastické správanie
Väčšina PIB - modifikované tekutiny vykazujú pseudoplastické správanie. Pseudoplastické tekutiny majú viskozitu, ktorá sa so zvyšujúcou rýchlosťou šmyku znižuje. Tento jav je tiež známy ako riedenie šmyku. Keď sa na tekutinu modifikovanú pikanovou pikanovou silou aplikuje, začnú sa zarovnať v smere prietoku. Ako sa zvyšuje rýchlosť šmyku, zarovnanie sa stáva výraznejším, čím sa znižuje vnútorné trenie medzi reťazcami, a tým znižuje viskozitu.
Napríklad v aplikáciách maziva, pri nízkych šmykových rýchlostiach (napríklad keď je motor na voľnobeh), má mazivo modifikované PIB relatívne vysokú viskozitu. Táto vysoká viskozita pomáha vytvárať hustý mazací film medzi pohyblivými časťami, čím zabraňuje opotrebeniu. Keď však motor beží pri vysokých rýchlostiach (vysoké šmykové rýchlosti), viskozita maziva sa znižuje. To umožňuje ľahšie prúdenie maziva, znižuje spotrebu energie a zlepšuje celkovú účinnosť motora.
Tixotropné správanie
Okrem pseudoplastického správania môžu niektoré tekutiny modifikované PIB vykazovať aj tixotropné správanie. Tixotropia je časovo závislá vlastnosť, kde viskozita tekutiny klesá pri konštantnej šmykovej rýchlosti a potom sa postupne zotavuje po odstránení šmyku. Dôvodom je, že polymérne reťazce si vyžadujú čas na spletenie po zarovnaní strižnou silou.
Tixotropné správanie môže byť prospešné v aplikáciách, ako sú farby a povlaky. Ak sa farba nanáša s kefou alebo valcom (vysoká šmyková rýchlosť), jej viskozita sa znižuje, čo jej umožňuje ľahko sa šíriť. Po odstránení strihovej sily sa viskozita postupne zvyšuje, čo bráni kvapkaniu farby alebo ochabnutiu.
Priemyselné aplikácie a vzťahy strihu - viskozita
Vzťah medzi šmykovou rýchlosťou a viskozitou v kvapalinách modifikovaných PIB má významné dôsledky pre rôzne priemyselné aplikácie.
Maziva
Ako už bolo spomenuté, pseudoplastické správanie Lubrikantov modifikovaných PIB sú ideálne na mazanie motora. Môžu poskytnúť vynikajúce mazanie pri nízkych rýchlostiach a znížiť spotrebu energie pri vysokých rýchlostiach. Rôzne molekulové hmotnosti PIB sa môžu použiť na prispôsobenie profilu viskozity - šmykovej rýchlosti maziva podľa špecifických požiadaviek motora.
Lepky
V adhéznych aplikáciách je vzťah šmykovej viskozity rozhodujúci pre proces aplikácie aj pre výkon lepidla. Počas aplikácie umožňuje nižšia viskozita pri vysokých šmykových rýchlostiach ľahko šírenie lepidla na povrchy na povrchy. Akonáhle je lepidlo na mieste a odstránenie šmykovej sily, vyššia viskozita pomáha držať povrchy pohromade. PIB - Modifikované lepidlá môžu poskytnúť túto požadovanú rovnováhu.
Tmel
Tesniny musia mať určitú viskozitu, ktorá sa má správne aplikovať a udržiavať svoje tesniace vlastnosti. V čase aplikácie je na ľahké vydanie potrebná nižšia viskozita spôsobená vysokým strihom (napr. Pri stlačení tmelu z trubice). Po aplikácii vyššia viskozita pomáha tmelu zostať na mieste a vytvárať účinné tesnenie. PIB - Upravené tmely môžu tieto požiadavky dosiahnuť prostredníctvom ich strihového správania.
Naše polyizobutylénové produkty na modifikáciu viskozity
Ako dodávateľ polyizobutylénu pre modifikátory viskozity ponúkame celý rad vysoko kvalitných výrobkov PIB vhodných pre rôzne aplikácie. NášHB - 80 polyizobutylén pre strešnú membránuje navrhnutý tak, aby poskytoval vynikajúcu modifikáciu viskozity pre strešné membránové materiály. Môže zlepšiť flexibilitu a trvanlivosť membrány a zároveň zaistiť správny tok počas výrobného procesu.
NášHB - 50 Polyisobutylén na modifikáciu voskuje ideálny pre výrobky založené na vosku. Môže zvýšiť viskozitu vosku, čím sa zlepší jeho výkon v aplikáciách, ako sú sviečky, laky a povlaky.
Pre káblové aplikácie, našeHB - 200 polyisobutylén pre kábelPonúka vynikajúcu modifikáciu viskozity. Pomáha chrániť kábel pred vlhkosťou a mechanickým poškodením a zároveň umožňuje ľahkú inštaláciu kvôli jeho striedaniu vlastností.
Záver
Účinok šmykovej rýchlosti na viskozitu modifikovanú polyizobutylénom je komplexný, ale veľmi užitočný jav. Pochopením tohto vzťahu môžu priemyselné odvetvia optimalizovať výkon svojich výrobkov, od maziva po lepidlá a tmely. Ako dodávateľ polyizobutylénu pre modifikátory viskozity sme odhodlaní poskytovať vysoko kvalitné produkty PIB, ktoré môžu uspokojiť rôzne potreby našich zákazníkov.
Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našich produktoch polyizobutylénu alebo by ste chceli diskutovať o potenciálnych aplikáciách a obstarávaní, odporúčame vám, aby ste sa oslovili. Náš tím odborníkov je pripravený vám pomôcť pri hľadaní správneho riešenia PIB pre vaše konkrétne požiadavky.
Odkazy
- Bird, RB, Stewart, We a Lightfoot, EN (2007). Transportné javy (2. vydanie). Wiley.
- Morrison, FA (2001). Porozumenie reológie. Oxford University Press.
- Sperling, LH (2006). Úvod do fyzikálnej polymérnej vedy (4. vydanie). Wiley.