Viskoelastischer Fingerabdruck eines Materials – Der Frequenz-Sweep

Die Informationen, die aus den rheologischen Versuchen im Oszillationsmodus gewonnen werden, sind vielfältig. Zum Beispiel ermöglichen schergeschwindigkeitsabhängige Viskositätsdaten, die aus dem Frequenz-Sweep abgeleitet wurden, zusammen mit der Verwendung der Cox-Merz-Regel¹ die Quantifizierung des Strömungswiderstands eines Materials bei High-Shear-Verarbeitungsanwendungen wie Extrusion oder Spritzguss. Die Niederfrequenz-/Scherdaten (Null-Scherviskosität, η₀) können hingegen verwendet werden, um das mittlere Molekulargewicht (M_w) einer Polymerschmelze zu berechnen: 𝜂0 = 𝐾 ∗ 𝑀^_𝑊3,42

Rheologische Tests können verwendet werden, um das viskoelastische Verhalten von Polymeren vom Schmelzzustand bis zum Festkörper und überall dazwischen zu untersuchen. Dabei ist das Verständnis der viskoelastischen Eigenschaften eines polymeren Materials unerlässlich, um Formulierungen und Mischungen zu optimieren sowie einen Prozess an die Eigenschaften eines bestimmten Materials anzupassen. Die erhaltenen Daten können nicht nur zur Optimierung der Verarbeitungsbedingungen und der Leistung des Endprodukts verwendet werden, sondern auch zur Herstellung von Beziehungen zwischen Struktureigenschaften.

¹ W.P. Cox and E.H. Merz, Journal of Polymer Science, 28, 619 (1958)
² J.D. Ferry, Viscoelastic Properties of Polymers, 3rd ed., John Wiley & Sons, N.Y. (1980)