Un viscosímetro Mooney es un instrumento utilizado para medir la viscosidad Mooney de cauchos . [1] Inventado por Melvin Mooney , contiene un husillo giratorio y matrices calentadas , la sustancia encierra y desborda el husillo y la viscosidad mooney se calcula a partir del par en el husillo. [1] [2] [3]
Descripción del instrumento
El principio de funcionamiento del viscosímetro Mooney consiste en la medición del par necesario para hacer girar un disco en una cámara cilíndrica llena del compuesto de caucho a vulcanizar. Un número proporcional al valor de este par se toma como índice de viscosidad (viscosidad Mooney) y se expresa en unidades Mooney arbitrarias.
El compuesto de caucho se introduce a presión en la cámara de prueba, formada por dos mitades. Dentro de la cámara de prueba se hace girar un disco por medio de un motor. Para evitar el deslizamiento de la goma durante la determinación, tanto las paredes de la cámara como la superficie del rotor están estriadas.
La conversión del par en unidades de viscosidad se realiza mediante un resorte plano calibrado anclado al eje del disco giratorio. Las deformaciones del eje se transmiten a la escala indicadora. La elasticidad del resorte se elige de modo que a un par de 84 daN.cm correspondan 100 unidades de viscosidad. La cámara se calienta eléctricamente y la temperatura se mantiene constante dentro de 0,5 grados C.
Procedimiento de prueba
El compuesto de caucho, incluido el sistema de vulcanización, se moldea en el molino como láminas de 6 a 8 mm de espesor. De las láminas se cortan muestras redondas de 45 mm de diámetro. Las muestras se perforan en el medio para permitir el paso del eje del rotor. Antes del comienzo de la medición, el instrumento se calienta hasta 118 grados C. Después de que se introduce la muestra, la muestra tarda un minuto en alcanzar el equilibrio térmico y luego se pone en marcha el rotor.
El valor de la viscosidad Mooney disminuye al principio, debido a la disminución de la viscosidad del compuesto a medida que aumenta la temperatura. Después de unos 4 min, se alcanza un valor mínimo, que permanece constante durante un tiempo. Este valor se indica como MV. Después de un cierto período de tiempo, comienza la vulcanización y aumenta la viscosidad Mooney.
Los siguientes valores se indican en la curva obtenida:
- viscosidad mínima MV;
- tiempo de quemado (t5) - el intervalo de tiempo (medido desde el inicio del rotor) correspondiente a un aumento de viscosidad de 5 unidades Mooney sobre MV, medido al inicio del rotor. El valor t5 indica la tendencia a la prevulcanización del compuesto. Cuanto mayor es t5, menor es la tendencia a la prevulcanización y, por lo tanto, el compuesto de caucho se puede procesar de manera más confiable en un molino, calandra o extrusora. [3]
- Tiempo de vulcanización (t35): el intervalo de tiempo (medido desde el arranque del rotor) correspondiente a un aumento de viscosidad de 35 unidades sobre el valor de MV.
- Índice de vulcanización - Dt30 = t35 - t5; proporciona indicaciones sobre la capacidad de vulcanización de un compuesto de caucho. Un compuesto con un índice de vulcanización bajo, cura más rápidamente que un compuesto con un índice de vulcanización más alto.
Tiempo óptimo de vulcanización a la temperatura experimental empleada (arriba), que se puede calcular con la relación:
- arriba = (t5 - tMV) + 10.Delta 30
donde tMV es el intervalo de tiempo, medido desde el inicio del rotor hasta que la viscosidad Mooney alcanza el valor de MV.
Utilizando la pendiente de la curva, se puede determinar la tasa de vulcanización.
Si la vulcanización continúa, la viscosidad Mooney se vuelve en muchos casos prácticamente constante en el tiempo. Ir más allá del tiempo de meseta conduce a la reversión en el caucho natural o al curado excesivo en los elastómeros sintéticos.
Referencias
- ^ a b Premios de ciencia y tecnología de la división de caucho ACS Archivado el 16 de diciembre de 2013 en Wayback Machine.
- ^ MOONEY-VISCOSITY MEASUREMENTS, http://www.savatech.eu/laboratory-services/testing-by-accredited-methods/mooney-viscosity-measurements.html Archivado el 29 de agosto de 2011 en Wayback Machine , 15 de junio de 2012
- ^ a b Andrew Ciesielski, Introducción a la tecnología del caucho , iSmithers Rapra Publishing, 1999 ISBN 1859571506 págs. 81-83