Гелеобразование / гелевый переход - это образование геля из системы с полимерами. Разветвленные полимеры могут образовывать связи между цепями, что приводит к постепенному увеличению размеров полимеров. В этот момент реакции, который определяется как точка гелеобразования, система теряет текучесть, и вязкость становится очень большой.

Гелеобразование - это процесс образования геля из золя. Золи производятся либо путем роста наночастиц в жидкости, либо путем диспергирования наночастиц в жидкости. Гель представляет собой твердый материал, состоящий из сплошной сети взаимосвязанных наноструктур, охватывающих весь объем жидкой среды. Золь может превратиться в гель, если диспергированные наночастицы соединятся вместе, образуя сеть, расширяющую жидкость.

Гель представляет собой не текучую коллоидную сетку или полимерную сетку, которая расширяется во всем объеме текучей средой. Гель имеет конечный, обычно довольно небольшой, предел текучести.

Мониторинг гелеобразования

Такие процессы, как гелеобразование, можно наблюдать в реальном времени при желаемых условиях, а образцы можно подвергать подходящим химическим и физическим воздействиям.

В ходе разработки мониторинг гелеобразования позволяет исследователям понять поведение материала в зависимости от различных рецептур, как реакция реагирует на добавление катализаторов или добавок и как изменяется скорость реакции при разных температурах.

Гель - это коллоидная система, в которой дисперсная фаза является жидкой, а дисперсионная среда - твердой. Природа геля зависит от сосуществования жидкой среды и твердой сетки. Некоторые типы гелей - это гидрогели, органогели и ксерогели.

• Это коллоидная система, в которой дисперсная фаза является жидкой, а дисперсионная среда - твердой.
• Это неподвижное полутвердое вещество с сотовой структурой.
• Многие гели имеют свойство впитывать жидкость и набухать.
• Они не показывают эффекта Тиндаля, броуновского движения и электрофореза.

Отверждение - это процесс, во время которого происходит химическая реакция (например, полимеризация) или физическое воздействие (например, испарение), в результате чего образуется более твердое, жесткое или более стабильное соединение (например, клеевое соединение) или вещество (например, бетон).

Мониторинг отверждения

Методы мониторинга отверждения дают существенное представление о химическом процессе и определяют технологические действия, направленные на достижение определенных показателей качества и улучшение механических свойств отвержденного вещества (например, для термореактивных композиционных материалов на основе смоляной матрицы).

Вязкость является наиболее важным свойством на первом этапе формования композита — пропитке волокна. На этом этапе важно поддерживать вязкость ниже определенного порога, чтобы обеспечить хорошее качество продукта. С использованием rheonics Система мониторинга вязкости позволяет контролировать вязкость в режиме реального времени и непосредственно в форме, чтобы убедиться, что пропитка волокон проходит по плану. Затем важно определить гелеобразование и динамику температуры стеклования (Tg).

Клеи и герметики

Мониторинг степени отверждения клеев и смол важен для определения достижения конкретной партией материала необходимых механических свойств, а не просто полагаться на спецификации производителей и корректировку параметров процесса. Это важно при формовании, чтобы определить, когда можно безопасно извлечь отвержденную деталь, а при производстве композитных материалов — чтобы определить момент полного отверждения ламинированной детали.

Промышленное применение - аэрокосмическая промышленность, ветроэнергетика, автомобилестроение

Основные области применения — самолеты, детали автомобилей, ракетная техника, высокоскоростные машины, детали оборудования и строительные конструкции. При разработке необработанных смол, термопластичных композитов (ТПК) и термореактивных материалов мониторинг отверждения позволяет исследователю наблюдать за процессом отверждения материала, его скоростью под воздействием различных составов, реакцией на добавление катализаторов или добавок и изменением скорости реакции при различных температурах.

TPC предлагают производителям оригинального оборудования уникальную возможность заменить такие металлы, как сталь и алюминий, на легкий и современный материал, который обеспечивает отличную формуемость, коррозионную стойкость и прочность. Эти свойства обеспечивают высокий спрос на TPC, поскольку они позволяют конструкторам создавать более легкие летательные аппараты, более быстрые автомобили и более прочные нефтегазовые трубы, ветряные мельницы и турбины.

Производители SMC/BMC и препрегов часто используют мониторинг отверждения для проверки стабильности продукта, чтобы гарантировать своим клиентам, что эти продукты отверждаются в соответствии с ожиданиями. Наиболее интересные производственные приложения часто связаны с конечными потребителями термореактивных материалов и полимеров. Во многих проектах аэрокосмической отрасли используются композитные материалы, поскольку они очень лёгкие и прочные. В аэрокосмической промышленности различные участки отдельных крупных композитных деталей могут отверждаться с разной скоростью из-за разной толщины и температурных условий. Мониторинг отверждения предоставляет информацию для регулирования температуры процесса, тем самым гарантируя равномерное отверждение большей части изделия.

Композитные материалы используются в таких компонентах космических аппаратов, как фюзеляжи и тепловые экраны, благодаря их уникальному сочетанию высокой прочности и малого веса. Требования безопасности для космических аппаратов имеют первостепенное значение даже в большей степени, чем для самолетов, и контроль процесса вулканизации позволяет подтвердить, что критически важный для жизни и миссии компонент изготовлен в соответствии со спецификациями.

Жизнеспособность и рабочая жизнь часто означают одно и то же, но это не всегда так. 

Жизнеспособность определяется как время, необходимое для увеличения начальной вязкости смеси в два или в четыре раза для продуктов с более низкой вязкостью (1000 сПз). Отсчет времени начинается с момента смешивания продукта и измеряется при комнатной температуре.

Срок службы, с другой стороны, это количество времени, в течение которого эпоксидная смола остается достаточно низкой по вязкости, чтобы ее можно было легко нанести на деталь или основу в конкретном случае. По этой причине срок службы может варьироваться от приложения к приложению и даже в зависимости от метода нанесения эпоксидной смолы, поэтому не существует единого метода для количественной оценки этого свойства.

Жизнеспособность может служить ориентиром при определении срока годности, предоставляя приблизительный график роста вязкости, помня, что вязкость удваивается при каждом значении жизнеспособности.

Время геля это еще один термин, который часто используется как синоним жизнеспособности, хотя есть некоторые отличия. Оба термина используются для описания загустения эпоксидной смолы после ее смешивания, но время гелеобразования также часто проверяется при повышенных температурах. Время гелеобразования определяется путем нагревания эпоксидной смолы и наблюдения за тем, когда она начинает становиться вязкой или гелеобразной, хотя и не полностью затвердевает. Скорее всего, в конце измерения жизнеспособности он будет иметь более высокую вязкость. Это значение может быть полезно для производственных целей, если нужно переместить деталь до завершения отверждения, но не требуется никакого смещения в размещении компонентов. Однако это не стандартный тест контроля качества, и при необходимости его следует определять экспериментально в каждом приложении.

Время отверждения означает время, необходимое для полного излечения. Многие вещества требуют времени для полного излечения. Примеры: эпоксидные смолы, клеи, смолы, бетон и т. Д. В резиновой смеси время отверждения - это время, в течение которого достигается оптимальная вязкость или модуль упругости при определенной температуре. В клее это время, необходимое для полного отверждения клея. Если клей не затвердеет полностью, склейка не удастся. Время отверждения очень полезно для проверки стойкости вещества.

Измерение вязкости - чрезвычайно полезный метод контроля качества.

• Определение вязкости в процессе гелеобразования может быть полезно для улучшения контроля процесса за счет лучшего анализа.
• Эпоксидные смолы и смолы представляют собой сложные системы с широким спектром применения и коммерческого использования. Точное определение характеристик эмульсий с помощью данных вязкости имеет решающее значение для обеспечения желаемых свойств, стабильности и производительности для конечных пользователей.

Измерение вязкости с помощью встроенного вискозиметра может служить отличным эталоном качества и гарантировать контроль качества процесса и конечного продукта. Датчики вязкости могут использоваться для определения реологии материалов, проведения НИОКР и контроля качества эпоксидных смол, смол и композитных смол, которые используются в широком спектре отраслей промышленности. Мониторинг вязкости в процессе гелеобразования эпоксидных смол позволяет оценить время работы, жизнеспособность материалов, время гелеобразования и время отверждения. 

Прочтите наши соответствующие примечания по применению.

Rheonics плотномеры и вискозиметры доступны в виде зондов и проточных систем для установки в смесительных узлах, резервуарах для хранения, наливных терминалах, технологических линиях и транспортных емкостях. Все Rheonics Продукция разработана так, чтобы выдерживать самые суровые технологические среды, высокие температуры, высокий уровень ударов, вибраций, абразивов и химикатов.

Высокая стабильность и нечувствительность к условиям монтажа: возможна любая конфигурация

Rheonics В SRV и SRD используется уникальный запатентованный коаксиальный резонатор, в котором два конца датчиков закручиваются в противоположных направлениях, компенсируя реактивные моменты при их монтаже и, следовательно, делая их совершенно нечувствительными к условиям монтажа и расходам. Чувствительный элемент располагается непосредственно в жидкости, не требуя специального корпуса или защитной клетки.

Мгновенное получение точных данных о качестве продукции - полный обзор системы и прогнозирующий контроль

Rheonics" РеоПульс программное обеспечение мощное, интуитивно понятное и удобное в использовании. Текущую среду в реальном времени можно контролировать с помощью встроенного IPC или внешнего компьютера. Несколько датчиков, разбросанных по всему предприятию, управляются с единой приборной панели. Отсутствие влияния пульсации давления от накачки на работу датчика или точность измерения. Нет эффекта вибрации.

Встроенные измерения, обходная линия не требуется

Непосредственно установите датчик в ваш технологический поток, чтобы выполнять измерения вязкости (и плотности) в режиме реального времени. Обходной линии не требуется: датчик может быть погружен в линию; Расход и вибрации не влияют на стабильность и точность измерений.