Dimostrazione del modello Power Law per estrusione

Per questo esperimento, un tipico copolimero termoplastico (ExxonMobil Paxon BA50, temperatura di fusione ~ 204 °C) di polietilene ad alta densità (HDPE) più un'olefina a catena più lunga sarà estruso attraverso uno stampo cilindrico.

1. Inizializzare l'estrusore

1. Accendere lo scarico "ON" quando si è pronti per accendere l'estrusore.
2. Riempire la tramoggia e l'estrusore con pellet polimerici.
3. Assicurarsi che l'interruttore del motore sia "OFF". Quindi ruotare l'interruttore principale "ON".
4. Impostare la temperatura dello stampo tra 220 - 250 °C, la temperatura della zona 1 5 - 20 °C sopra la temperatura di fusione e la temperatura della zona 2 tra la temperatura della zona 1 e la temperatura dello stampo utilizzando i tasti su / giù sul pannello.
5. Dopo che le temperature di tutte le zone riscaldate raggiungono i loro set point, attendere almeno 1 ora per fondere il polimero all'interno dell'estrusore. Questo è chiamato "heat-soak", ed è criticamente importante perché qualsiasi solido rimasto nel fuso eserciterà una pressione eccessivamente elevata sullo stampo, con conseguenti flussi instabili.

2. Funzionamento dell'estrusore

1. Accendere il motore "ON" utilizzando entrambi gli interruttori.
2. Impostare la velocità desiderata. Iniziare con un RPM basso e aumentare gradualmente il RPM man mano che il polimero esce dallo stampo, fino a raggiungere la velocità desiderata. Si consiglia un intervallo di velocità di 10 - 100 RPM, ma questo dipende fortemente dalla temperatura. Non superare la pressione di 3.000 psi in nessuna circostanza. Il psi dovrebbe essere <2.500 psi.
3. Eseguire l'estrusore per ~ 10 minuti dopo aver raggiunto la velocità desiderata. Controllare periodicamente la tramoggia per assicurarsi che abbia pellet di resina.
4. Pre-pesare un misurino per la raccolta dei campioni.
5. Misurare la portata tagliando l'estruso con le forbici e raccogliendo ciò che esce dallo stampo durante gli intervalli di tempo misurati nel misurino. Lo stampo è estremamente caldo e non deve essere toccato senza guanti di sicurezza.
6. Pesare la massa dell'estruso e misurare il diametro del nastro estruso con un micrometro.
7. Spostare il motore a una velocità diversa e attendere ~ 10 minuti prima di raccogliere i dati.
8. Se si lavora a più di una temperatura dello stampo, attendere 15 minuti dopo aver raggiunto la nuova temperatura dello stampo prima di raccogliere i dati. Abbassare inizialmente la velocità se si aumenta la temperatura dello stampo per evitare lo spreco di polimero durante la transizione.
9. Ripetere le misurazioni della portata per diverse condizioni operative.

3. Spegnimento dell'estrusore

1. Dopo aver raccolto tutti i dati desiderati, spegnere "OFF" entrambi gli interruttori del motore dell'estrusore.
2. Quindi spegnere "OFF" l'interruttore principale.