ISSN:
1435-1528
Keywords:
Elongational rheometer
;
uniaxial and biaxial elongation
;
bubble injection
;
polyisobutylene
;
damping function
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
,
Physics
Description / Table of Contents:
Abstract We present a novel elongational rheometer for uniaxial and equibiaxial extension of polymeric liquids. The apparatus makes use of a growing or collapsing spherically symmetric bubble surrounded by a large amount of the polymeric liquid to be measured. The bubble is generated by injection of a low-viscosity immiscible liquid. The injection pressure is measured with the deformation rate of the bubble surface prescribed. The method is capable of reproducing the Newtonian viscosity and the linear viscoelasticity of comparatively low molecular weight silicone oils in excellent agreement with shear measurements. For materials strongly behaving nonlinear viscoelastically, we calculate Wagner's damping function. Our results agree well with measurements made by Demarmels and Meißner using the rotary clamp technique for the polyisobutylene melt Oppanol B 15. Within the range of experimental and calculatory incertainties we find the same damping function for three polyisobutylenes of different molecular weights.
Notes:
Zusammenfassung Wir stellen ein neues Dehnrheometer vor, mit dem sowohl einachsige als auch zweiachsige Dehnexperimente an flüssigen Polymermaterialien durchgeführt werden können. Bei der Apparatur wird das Prinzip der „atmenden Blase” verwendet: Über eine Düse wird in das zu untersuchende Material eine kugelförmige Blase aus einer niederviskosen, inkompressiblen, unmischbaren Flüssigkeit injiziert. Wachstum bzw. Schrumpfen dieser Blase führt zu einer zweiachsigen bzw. einachsigen Dehndeformation der umgebenden Polymerflüssigkeit. Der Injektionsdruck dient als Meßgröße zur Bestimmung der viskoelastischen Eigenschaften des Probenmaterials. Bei vergleichsweise niederviskosen Silikonölen gelingt die Messung der Nullviskosität bzw. der linear viskoelastischen Eigenschaften in guter Übereinstimmung mit Scherexperimenten. Bei Materialien mit ausgeprägt nichtlinear viskoelastischem Verhalten kann unter Anwendung des Wagner-Modells die Dämpfungsfunktion für ein- und zweiachsige Dehnung ermittelt werden. Unsere Ergebnisse für das Polyisobutylen Oppanol B 15 stimmen mit Messungen von Demarmels und Meißner überein, die mit der Methode der „Rotierenden Klemmen” durchgeführt werden. Für drei Polyisobutylene unterschiedlichen Molekulargewichts ergibt sich im Rahmen der Meßgenauigkeit die gleiche Dämpfungsfunktion.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF00366507
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