Полимеры и нефтепродукты

Polymer and petrochemical - EMS viscometer -

 

Вязкость - это важнейшее свойство любого полимерного материала. Измерение вязкости позволяет не только определить конкретное физическое свойство, но и его изменение, вызванное образованием связей или взаимодействием между мономерами или полимерами, например, процессами полимеризации, сшивкой или вулканизацией. Тем не менее, при использовании обычных вискозиметров, например, в конфигурации конус-плита, необходимо проводить замену или тщательную очистку измерения после каждого образца или при смене диапазона вязкостей. Это довольно трудоемкие процедуры, часто требующие подбора условий для оптимизации последующих результатов измерения.  В противоположность этому, с помощью вискозиметра EMS можно провести любые измерения без замены сфер, а с помощью скрининга - автоматически найти оптимальные условия измерения образца с неизвестной вязкостью. Зависимость вязкости образца от температуры, например, при изучении процессов плавления или застывания, можно легко определить с помощью автоматического контроля температуры. 
Ниже приведены полезные функции вискозиметра EMS для исследования полимеров и нефтепродуктов: 

Широкий диапазон измерения

Вискозиметр EMS обладает широчайшим диапазоном от 0.1 мПа・с до 1000000 мПа・с. С его помощью можно отслеживать вязкость в ходе процесса полимеризации или в процессе сшивки мономеров.

Точный контроль температуры и малый объем образца

Вискозиметр EMS снабжен электронной системой управления температурой, маленьким керамическим нагревателем и элементом Пельтье для охлаждения. Это позволяет управлять температурой с точностью ±0.1℃ во всем диапазоне от  0℃ до 200℃. Не нужно заказывать отдельный термостат для контроля температуры.
Мощность нагревателя позволяет нагреть образец от 25℃ до 200℃ за 10 минут, а Пельтье-элемента - охладить за 15 минут с 200℃ до 25℃. 

Для определения вязкости термопластичной смолы нужно лишь поместить небольшой твердый кусочек смолы при комнатной температуре в пробирку вместе со сферой и установить пробирку в вискозиметр EMS. После этого нужно запустить измерение, и вискозиметр сам расплавит образец. Это показывает, что вискозиметр EMS не требует проведения подготовки образца, например, трудных этапов нагрева и плавления, характерных для использования обычных вискозиметров вращения. 

Вискозиметр EMS снабжен точной и быстрой системой контроля температуры для небольших количеств образца, обеспечивающей максимальное удобство проведения определения зависимости вязкости от температуры. 

Последовательность для определения зависимости вязкости от температуры

В программном обеспечении вискозиметра EMS предусмотрена функция последовательных измерений, позволяющая проводить непрерывные измерения при разных температуры. Это очень полезная функция для изучения зависимостей вязкости от температуры и от времени. 
Функции безопасности прибора позволяют следить за образцом в течение длительного времени, особенно функция, предотвращающая выход температуры за установленные пределы. 

Простота в эксплуатации

 

В отличие от реометров вискозиметр EMS практически не требует наличия специальных знаний и опыта от оператора. Вискозиметр проводит измерение вязкости в маленькой пробирке с 0,3 мл образца, а оператору лишь необходимо вставлять такие пробирки в прибор. 
Точность при вводе образца практически не требуется, необходимо ввести лишь такое количество образца, чтобы сфера в пробирке, оказалась погруженной в него. Отслеживать количество образца не нужно, достаточно лишь выполнить условие полного погружения сферы в образец при измерении. Это большое отличие от реометров, где оператору приходится точно отмерять количество образца, чтобы предотвратить влияние изменения объема. 

Исследование смазочных масел и консистентных смазок

Одним из важнейших направлений разработки и проверки смазок является определение срока службы смазки и изменения ее свойств под воздействием температуры. Вискозиметр EMS позволяет проводить данные измерения легко и просто, в маленькой герметично закрытой крышкой одноразовой пробирке. 

Бесконтактное измерение в одноразовой емкости для образца

При использовании вискозиметра вращения одной из самых трудоемких и ответственных стадий является его очистка после измерения. Особенно сложно проводить очистку после измерений на высоковязких полимерных образцах, которые затвердевают при комнатной температуре. 
Застывший образец, если его не удалить полностью с датчиков и других деталей вискозиметра вращения, часто вносит ошибки в результаты измерения или вызывает неполадки, создавая непредвиденное сопротивление вращению.

В противоположность этому, в вискозиметре EMS реализован бесконтактный способ измерения с помощью одноразовых пробирок. Данный принцип резко снижает потребности в очистке, устраняет возможные ошибки и позволяет с легкостью проводить измерение вязкости даже самых трудноочищаемых образцов. 

Применения

Основные применения вискозиметра EMS для полимеров и нефтепродуктов 

Водные растворы полимеров

Гидродинамика - это важный раздел химической технологии. Безразмерные гидродинамические характеристики (число Рейнолдса, число Прандтля) часто используются для оптимизации и масштабирования химических установок. Для определения данных характеристик необходимо проводить измерения вязкости в максимально близких к реальным условиям, что часто подразумевает проведение измерений вязкости при высоких температурах и давлениях.


То же самое применимо и к кинетике реакций, которую необходимо изучать в реальных условиях, а протекание реакций обычно сопровождается изменением вязкости.

Вискозиметр EMS идеально подходит для подобных применений, поскольку он с легкостью позволяет отслеживать изменение вязкости во время реакции при повышенных температурах и давлениях. Например, с помощью вискозиметра EMS можно следить за измерением вязкости во время процесса полимеризации при 150°C под давлением около 5 атм.

Adhesives

Viscosity is an important physical property of any adhesive. With normal viscometers, however, viscosity measurements of adhesives require a vast amount of time as cleaning is difficult or nearly impossible.

The disposable measuring cell of the EMS Viscometer brings decisive time savings to such measurements as cleaning is no longer necessary.

Ионные жидкости

Ионные жидкости представляют собой жидкие соли. Их часто используют в аккумуляторах. Для данных применений вязкость ионной жидкости должна быть как можно меньше, поскольку скорость переноса заряда в такой жидкости растет с увеличением вязкости. Таким образом, подходящая для применения в аккумуляторах ионная жидкость должна обладать малой вязкостью в широком температурном диапазоне. Очень небольшое количество ионных жидкостей остаются жидкими при понижении температуры, во многих случаях вязкость жидкости становится слишком высокой для электрохимических применений. Зачастую, данную проблему удается решить путем смешения различных ионных жидкостей и использования присадок.

При разработке новой ионной жидкости образцы обычно доступны весьма в небольших количествах. На них часто нужно провести измерение зависимости вязкости от температуры и проверку влияния добавок и смешения с другими ионными жидкостями.
 
Вискозиметр EMS идеально подходит для данных исследований:
Он позволяет проводить измерения на малом количестве образца, обладает функцией автоматического определения температурных зависимостей, а также, за счет септы на крышке пробирки, позволяет постепенно вводить добавки в уже исследованный образец и использовать его еще несколько раз для снятия зависимостей вязкости от концентрации добавок и температуры.

Жидкости для связывания диоксида углерода

Одним из возможных будущих путей снижения концентрации СО2 в воздухе является использование жидкостей, способных поглощать его в больших количествах. Часто для данного применения рассматривают ионные жидкости, поскольку они практически не имеют давления паров и, таким образом, не испаряются даже при высоких температурах. При разработке таких жидкостей важно изучать зависимость их вязкости от количества поглощенного СО2.


С помощью вискозиметра EMS можно подавать небольшое давление СО2 прямо в пробирку через септу и, соответственно, с легкостью проводить подобные измерения.

Люминесцентные материалы

Люминофоры используются в виде тонких слоев, излучающих свет в экранах. Для обеспечения бесперебойного нанесения тонкого слоя органического полупроводника необходимо с высокой точностью знать его вязкость. Синтез новых люминесцентных материалов обычно довольно сложен и довольно недешев. Для проведения нескольких измерений обычно доступно лишь малое количество материала.

Вискозиметр EMS позволяет провести измерение вязкости люминесцентного материала с использованием малого количества образца. Во время измерения нет риска загрязнения образца, и его можно использовать для дальнейших исследований после проведения нескольких измерений вязкости.

without any problem.