Application of Rheology for Polymers News

พอลิเมอร์โดยเฉพาะพลาสติกเป็นที่นิยมใช้มากที่สุด พอลิเมอร์หลอมเหลวไหลเข้าสู่แม่พิมพ์ เพื่อขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่างๆ สิ่งสำคัญของการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์คือพฤติกรรมการไหล การไหลสัมพันธ์กับความหนืด และสมบัติวิสโคอิลาสติกของพอลิเมอร์หลอมเหลว

วิสโคอิลาสติก คือ การที่วัสดุนั้นมีพฤติกรรมเป็นทั้งของเหลว (Viscous) และของแข็ง (Elastic) โดยขึ้นอยู่ปัจจัยแวดล้อม เช่น แรงกระทำ เวลา และอุณหภูมิ เป็นต้น

การหลอมเหลวพอลิเมอร์ต้องการความเที่ยงตรง และความทั่วถึงของอุณหภูมิสูง รูปที่ 1 ตู้ทำอุณหภูมิสูง (Environmental Test Chamber, ETC) เป็นตู้ที่ใช้ระบบความร้อนหมุนเวียนทำให้อุณหภูมิกระจายทั่วชิ้นงาน

สามารถทำอุณหภูมิได้ในช่วง -160 ถึง 600 องศาเซลเซียส ด้วยอัตราการให้ความร้อนสูงถึง 60 องศาเซลเซียสต่อนาที เหมาะสำหรับงานพอลิเมอร์ ตู้ ETC เมื่อมีอุปกรณ์เสริมสามารถวัดตัวอย่างที่เป็นของแข็งได้ และสามารถวัดโหมด DMA และ Extensional viscosity ได้อีกด้วย

ความหนืด และสมบัติวิสโคอิลาสติกของพอลิเมอร์หลอมเหลวมีความสำคัญต่อกระบวนการขึ้นรูป รูปที่ 2 แสดงค่าความหนืดเมื่อมีการให้แรง (Shear rate) ที่เพิ่มขึ้น สมบัติวิสโคอิลาสติกเป็นการศึกษาลงไปถึงโครงสร้างของโมเลกุล และสามารถสร้างความสัมพันธ์เชื่อมโยงไปถึงน้ำหนักโมเลกุล และการกระจายตัวของน้ำหนักโมเลกุลได้ ดังแสดงใน รูปที่ 3