Żelowanie / przejście żelowe to tworzenie żelu z układu z polimerami. Polimery rozgałęzione mogą tworzyć połączenia między łańcuchami, co prowadzi do coraz większych polimerów. W tym momencie reakcji, który określa się jako punkt żelowania, układ traci płynność, a lepkość staje się bardzo duża.

Żelowanie to proces tworzenia się żelu z zolu. Zole są wytwarzane przez hodowanie nanocząstek w cieczy lub przez ich dyspergowanie w cieczy. Żel jest materiałem przypominającym ciało stałe, w którym znajduje się stała sieć połączonych ze sobą nanostruktur, które obejmują całą objętość ciekłego ośrodka. Zol może stać się żelem, jeśli zdyspergowane nanocząstki połączą się, tworząc sieć, która rozciąga się na ciecz.

Żel jest niepłynną siecią koloidalną lub siecią polimerową, która jest rozszerzana w całej swojej objętości przez płyn. Żel ma ograniczoną, zwykle raczej małą, granicę plastyczności.

Monitorowanie żelowania

Procesy takie jak żelowanie można śledzić w czasie rzeczywistym w odpowiednich warunkach, a próbki można poddawać działaniu odpowiednich bodźców chemicznych i fizycznych.

W toku prac rozwojowych monitorowanie żelowania pozwala badaczom zrozumieć zachowanie materiału w zależności od różnych formulacji, w jaki sposób reakcja reaguje na dodanie katalizatorów lub dodatków oraz w jaki sposób zmienia się szybkość reakcji w różnych temperaturach.

Żel to układ koloidalny, w którym zdyspergowana faza jest ciekła, a ośrodek dyspersyjny jest stały. Charakter żelu zależy od współistnienia między płynnym medium i stałą siecią. Niewiele rodzajów żeli to hydrożele, organożele i kserożele.

• Jest to układ koloidalny, w którym faza rozproszona jest ciekła, a ośrodek dyspersyjny jest stały.
• Jest to nieruchoma, półstała substancja o strukturze plastra miodu.
• Wiele żeli ma tendencję do wchłaniania cieczy i pęcznienia.
• Nie wykazują efektu Tyndalla, ruchów Browna i elektroforezy.

Utwardzanie to proces, podczas którego zachodzi reakcja chemiczna (taka jak polimeryzacja) lub działanie fizyczne (takie jak parowanie), w wyniku czego powstaje twardsze, twardsze lub bardziej stabilne połączenie (takie jak wiązanie adhezyjne) lub substancja (taka jak beton).

Monitorowanie leczenia

Metody monitorowania utwardzania pozwalają uzyskać istotny wgląd w proces chemiczny i określają działania procesowe mające na celu osiągnięcie określonych wskaźników jakości i poprawę właściwości mechanicznych utwardzonej substancji (np. w przypadku materiałów kompozytowych z żywicą termoutwardzalną).

Lepkość jest najważniejszą właściwością pierwszego etapu formowania kompozytu, czyli impregnacji włókien. Na tym etapie ważne jest utrzymanie lepkości poniżej pewnego progu, aby zapewnić dobrą jakość produktu. Za pomocą rheonics System monitorowania lepkości pozwala na monitorowanie lepkości w czasie rzeczywistym i bezpośrednio w formie, aby sprawdzić, czy impregnacja włókien przebiega zgodnie z planem. Następnie ważne jest określenie stopnia żelowania i zmian temperatury zeszklenia (Tg).

Kleje i uszczelniacze

Monitorowanie stopnia utwardzenia klejów i żywic jest istotne dla ustalenia, czy dana partia materiału osiągnęła wymagane właściwości mechaniczne, zamiast polegać wyłącznie na specyfikacjach producenta i dostosowaniu parametrów procesu. Jest to istotne w procesach formowania, aby określić, kiedy można bezpiecznie wyjąć utwardzony element z formy, a w produkcji materiałów kompozytowych, aby określić, kiedy element laminowany jest całkowicie utwardzony.

Zastosowania produkcyjne - lotnictwo, energetyka wiatrowa, motoryzacja

Główne obszary zastosowań to samoloty, części samochodowe, technologia rakietowa, maszyny szybkobieżne, części urządzeń i konstrukcje budowlane. W rozwoju żywic surowych, kompozytów termoplastycznych (TPC) i tworzyw termoutwardzalnych, monitorowanie utwardzania pozwala badaczom obserwować, jak materiał się utwardza, jak szybko utwardza się pod wpływem różnych formulacji, jak reakcja reaguje na dodanie katalizatorów lub dodatków oraz jak zmienia się szybkość reakcji w różnych temperaturach.

TPC oferują producentom OEM wyjątkową możliwość zastąpienia metali, takich jak stal i aluminium, lekkim i zaawansowanym materiałem, który oferuje doskonałą odkształcalność, odporność na korozję i wytrzymałość. Właściwości te zapewniają duże zapotrzebowanie na TPC, ponieważ pozwalają projektantom tworzyć lżejsze samoloty, szybsze samochody oraz mocniejsze rury naftowe i gazowe, wiatraki i turbiny.

Producenci SMC/BMC i prepregów wykorzystują monitorowanie utwardzania głównie do kontroli spójności produktu, aby zapewnić klientom, że produkty te będą utwardzane zgodnie z oczekiwaniami. Najciekawsze zastosowania produkcyjne często dotyczą użytkowników końcowych tworzyw termoutwardzalnych i polimerów. Wiele projektów lotniczych wykorzystuje materiały kompozytowe, ponieważ są one bardzo lekkie i wytrzymałe. W zastosowaniach lotniczych różne sekcje pojedynczych, dużych elementów kompozytowych mogą utwardzać się z różną szybkością ze względu na zróżnicowaną grubość i warunki termiczne. Monitorowanie utwardzania dostarcza informacji umożliwiających regulację temperatury procesu, zapewniając tym samym równomierne utwardzanie dużej części.

Komponenty statków kosmicznych, takie jak kadłuby i osłony termiczne, wykorzystują kompozyty ze względu na ich unikalne połączenie wysokiej wytrzymałości i niskiej masy. Wymagania bezpieczeństwa dla statków kosmicznych są ważniejsze niż dla samolotów, a monitorowanie utwardzania pozwala udokumentować, że komponent krytyczny dla życia i misji został wyprodukowany zgodnie ze specyfikacją.

Często przyjmuje się, że okres przydatności do spożycia i okres użytkowania oznaczają to samo, ale nie zawsze tak jest. 

Żywotność definiuje się jako ilość czasu potrzebną do podwojenia lub czterokrotnego zwiększenia początkowej lepkości mieszaniny w przypadku produktów o niższej lepkości (1000 cPs). Odmierzanie czasu rozpoczyna się od momentu zmieszania produktu i jest mierzone w temperaturze pokojowej.

Żywotnośćz drugiej strony jest to czas, przez jaki epoksyd pozostaje wystarczająco niską lepkością, aby nadal można go było łatwo nakładać na część lub podłoże w określonym zastosowaniu. Z tego powodu okres użytkowania może się różnić w zależności od aplikacji, a nawet metody nakładania żywicy epoksydowej, więc nie ma jednolitej metody oceny ilościowej tej właściwości.

Czas przydatności do stosowania może służyć jako wskazówka przy określaniu okresu przydatności do użycia, zapewniając przybliżoną linię czasu wzrostu lepkości, pamiętając, że lepkość podwaja się dla każdej wartości przydatności do użycia.

Czas żelowania to kolejny termin, który jest często używany zamiennie z terminem przydatności, chociaż istnieją pewne różnice. Oba terminy są używane do opisania zagęszczenia żywicy epoksydowej po jej zmieszaniu, ale czas żelowania często bada się również w podwyższonych temperaturach. Czas żelowania określa się przez podgrzanie żywicy epoksydowej i obserwację, kiedy zaczyna ona stać się żylasta lub żelopodobna, chociaż nie do końca utwardzona. Najprawdopodobniej pod koniec pomiaru żywotności będzie miał wyższą lepkość. Wartość ta może być przydatna do celów produkcyjnych, jeśli trzeba przesunąć część przed zakończeniem utwardzania, ale nie chce się żadnej zmiany położenia komponentu. Nie jest to jednak standardowy test kontroli jakości i w razie potrzeby należy go określić eksperymentalnie w każdym zastosowaniu.

Czas utwardzania odnosi się do czasu potrzebnego do całkowitego wyleczenia. Wiele substancji wymaga czasu do pełnego utwardzenia. Przykładami są: epoksydy, kleje, żywice, beton itp. W mieszance gumowej czas utwardzania to czas do osiągnięcia optymalnej lepkości lub modułu w określonej temperaturze. W przypadku kleju jest to czas potrzebny do pełnego utwardzenia kleju. Jeśli klej nie jest w pełni utwardzony, wiązanie nie powiedzie się. Czas utwardzania jest bardzo przydatny do sprawdzania trwałości substancji.

Pomiar lepkości jest niezwykle przydatną techniką kontroli jakości.

• Charakteryzowanie lepkości w żelowaniu - inline może być przydatne w lepszej kontroli procesu dzięki lepszej analizie.
• Epoksydy, żywice to złożone systemy o szerokim zakresie zastosowań i zastosowań komercyjnych. Dokładne scharakteryzowanie emulsji z danymi o lepkości ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia pożądanych właściwości w zastosowaniach końcowych użytkowników, stabilności i wydajności.

Pomiar lepkości za pomocą wiskozymetru inline może stanowić doskonały punkt odniesienia w kontroli jakości (QC) oraz zagwarantować kontrolę jakości (QA/QC) procesu i produktu końcowego. Czujniki lepkości mogą być wykorzystywane do charakteryzowania reologii materiału/badań i rozwoju oraz zapewnienia jakości (QA/QC) żywic epoksydowych, żywic i żywic kompozytowych, które znajdują zastosowanie w szerokim zakresie zastosowań i branż. Monitorowanie lepkości podczas żelowania żywic epoksydowych może dostarczyć informacji na temat czasu obróbki, żywotności materiałów, czasu żelowania i czasu utwardzania. 

Przeczytaj nasze powiązane uwagi dotyczące aplikacji.

Rheonics gęstościomierze i lepkościomierze są dostępne jako sondy i systemy przepływowe do montażu na płozach mieszających, zbiornikach magazynowych, terminalach załadunkowych, liniach technologicznych i statkach transportowych. Wszystko Rheonics produkty są zaprojektowane tak, aby wytrzymać najcięższe warunki procesowe, wysoką temperaturę, wysoki poziom wstrząsów, wibracji, materiałów ściernych i chemikaliów.

Wysoka stabilność i niewrażliwość na warunki montażu: Możliwa dowolna konfiguracja

Rheonics SRV i SRD wykorzystują unikalny, opatentowany rezonator współosiowy, w którym dwa końce czujników skręcają się w przeciwnych kierunkach, eliminując momenty reakcji podczas ich montażu, a tym samym czyniąc je całkowicie niewrażliwymi na warunki montażu i natężenia przepływu. Element czujnika znajduje się bezpośrednio w płynie, bez konieczności stosowania specjalnej obudowy lub klatki ochronnej.

Natychmiastowe dokładne odczyty jakości produkcji - Pełny przegląd systemu i sterowanie predykcyjne

Rheonics" RheoPulse , , , , , , , , , , , , ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, , oprogramowanie jest wydajne, intuicyjne i wygodne w użyciu. Płyn procesowy w czasie rzeczywistym może być monitorowany na zintegrowanym IPC lub komputerze zewnętrznym. Wiele czujników rozmieszczonych w całym zakładzie jest zarządzanych z jednej tablicy rozdzielczej. Brak wpływu pulsacji ciśnienia pompowania na działanie czujnika lub dokładność pomiaru. Brak efektu wibracji.

Pomiary w linii, nie jest wymagana linia obejściowa

Zainstaluj czujnik bezpośrednio w strumieniu procesowym, aby wykonywać pomiary lepkości (i gęstości) w czasie rzeczywistym. Nie jest wymagana linia obejściowa: czujnik można zanurzyć w linii; natężenie przepływu i wibracje nie wpływają na stabilność i dokładność pomiaru.