Gelace / gelový přechod je tvorba gelu ze systému s polymery. Rozvětvené polymery mohou vytvářet vazby mezi řetězci, což vede k postupně větším polymerům. V tomto bodě reakce, který je definován jako gelový bod, systém ztrácí tekutost a viskozita je velmi velká.

Gelace je proces tvorby gelu ze solu. Sol se vyrábí buď pěstováním nanočástic v kapalině, nebo dispergací nanočástic v kapalině. Gel je pevný materiál, ve kterém je pevná síť vzájemně propojených nanostruktur, které pokrývají celý objem kapalného média. Sol se může stát gelem, pokud se rozptýlené nanočástice spojí dohromady a vytvoří síť, která rozšiřuje kapalinu.

Gel je netekutá koloidní síť nebo polymerní síť, která je expandována po celém svém objemu tekutinou. Gel má omezenou, obvykle poměrně malou mez kluzu.

Monitorování gelace

Procesy, jako je gelace, lze sledovat v reálném čase za požadovaných podmínek a vzorky lze vystavit vhodným chemickým a fyzickým podnětům.

Během vývoje umožňuje monitorování gelace výzkumníkům pochopit chování materiálu s ohledem na různé formulace, jak reakce reaguje na přidání katalyzátorů nebo aditiv a jak se rychlost reakce mění při různých teplotách.

Gel je koloidní systém, ve kterém je dispergovaná fáze kapalná a disperzní médium je pevné. Povaha gelu závisí na koexistenci mezi kapalným médiem a pevnou sítí. Několik typů gelů jsou hydrogely, organogely a xerogely.

• Jedná se o koloidní systém, ve kterém je dispergovaná fáze kapalná a disperzní médium je pevné.
• Je to nepohyblivá polotuhá látka a vykazuje strukturu podobnou voštinovým strukturám.
• Mnoho gelů má tendenci absorbovat tekutinu a bobtnat.
• Neukazují Tyndallův efekt, Brownův pohyb a elektroforézu.

Vytvrzování je proces, během kterého probíhá chemická reakce (například polymerace) nebo fyzikální působení (například odpařování), které vede k tvrdšímu, tvrdšímu nebo stabilnějšímu spojení (například lepicí vazbou) nebo látce (jako je beton).

Monitorování léčby

Metody monitorování vytvrzování poskytují významný vhled do chemického procesu a definují procesní kroky směrem k dosažení specifických ukazatelů kvality a zlepšení mechanických vlastností vytvrzené látky (např. u termosetových kompozitních materiálů z pryskyřice a matrice).

Viskozita je nejdůležitější vlastností pro první krok tvarování kompozitu, impregnaci vlákna. Během tohoto kroku je důležité udržovat viskozitu pod určitou prahovou hodnotou, aby byla zajištěna dobrá kvalita produktu. Použitím rheonics Systém monitorování založený na viskozitě umožňuje monitorovat tuto viskozitu v reálném čase a ve formě, aby se ověřilo, zda impregnace vláken probíhá podle plánu. Poté je důležité identifikovat gelaci a vývoj teploty skelného přechodu (Tg).

Lepidla a tmely

Sledování stupně vytvrzení lepidel a pryskyřic je důležité pro určení, zda konkrétní šarže materiálu dosáhla potřebných mechanických vlastností, spíše než aby se spoléhalo pouze na specifikace výrobce a úpravu procesních parametrů. To je důležité při lisování k určení, kdy je bezpečné vyjmout vytvrzený díl z formy, a při výrobě kompozitů k určení, kdy je laminovaný díl plně vytvrzen.

Výrobní aplikace - letecký a kosmický průmysl, větrná energie, automobilový průmysl

Hlavní oblasti použití jsou letadla, automobilové součástky, raketová technologie, vysokorychlostní stroje, součástky zařízení a stavební konstrukce. Při vývoji surových pryskyřic, termoplastických kompozitů (TPC) a termosetů umožňuje monitorování vytvrzování výzkumníkovi sledovat, jak materiál vytvrzuje, jak rychle vytvrzuje v reakci na různé formulace, jak reakce reaguje na přidání katalyzátorů nebo přísad a jak se rychlost reakce mění při různých teplotách.

TPC nabízejí výrobcům OEM jedinečnou příležitost nahradit kovy, jako je ocel a hliník, lehkým a pokročilým materiálem, který nabízí vynikající tvarovatelnost, odolnost proti korozi a pevnost. Tyto vlastnosti zajišťují vysokou poptávku po TPC, protože umožňují konstruktérům vytvářet lehčí letadla, rychlejší automobily a silnější ropné a plynové potrubí, větrné mlýny a turbíny.

Pro výrobce SMC/BMC a prepregů se monitorování vytvrzování do značné míry používá ke kontrole konzistence produktu, což zákazníkům poskytuje záruku, že tyto produkty vytvrdnou podle očekávání. Nejzajímavější výrobní aplikace jsou často u koncových uživatelů termosetů a polymerů. Mnoho leteckých a kosmických projektů používá kompozitní materiály, protože jsou velmi lehké a zároveň velmi pevné. V leteckých a kosmických aplikacích mohou různé části jednotlivých velkých kompozitních dílů vytvrzovat různou rychlostí v důsledku různých tlouštěk a tepelných podmínek. Monitorování vytvrzování poskytuje informace pro úpravu procesní teploty, a tím zajišťuje rovnoměrné vytvrzování velké části dílu.

Součásti kosmických lodí, jako jsou trupy a tepelné štíty, používají kompozity díky jejich jedinečné kombinaci vysoké pevnosti a nízké hmotnosti. Bezpečnostní požadavky na kosmické lodě jsou pro ně ještě více než u letadel prvořadé a monitorování vytvrzení může doložit, že životně důležitý a misijně kritický komponent byl vyroben dle specifikace.

Zpracovatelnost a pracovní život se často považují za totéž, ale není tomu tak vždy. 

Doba zpracovatelnosti je definována jako doba, po kterou se počáteční směsná viskozita zdvojnásobí, nebo čtyřnásobně pro produkty s nižší viskozitou (1000 cPs). Načasování začíná od okamžiku, kdy je produkt smíchán, a je měřeno při pokojové teplotě.

Životnost, na druhé straně, je doba, po kterou epoxid zůstává dostatečně nízký ve viskozitě, aby mohl být stále snadno aplikován na část nebo substrát v konkrétní aplikaci. Z tohoto důvodu se životnost může lišit od aplikace k aplikaci a dokonce i podle metody aplikace epoxidu, takže neexistuje jednotná metoda pro kvantifikaci této vlastnosti.

Zpracovatelnost může sloužit jako vodítko při určování životnosti poskytnutím hrubé časové osy růstu viskozity, přičemž si pamatujeme, že viskozita se zdvojnásobuje pro každou hodnotu zpracovatelnosti.

Gelový čas je další termín, který se často zaměňuje s dobou zpracovatelnosti, i když existují určité rozdíly. Oba termíny se používají k popisu zahušťování epoxidu po jeho smíchání, ale doba gelu se často testuje také při zvýšených teplotách. Čas gelování se určuje zahřátím epoxidu a pozorováním, kdy začne být vláknitý nebo gelovitý, i když ne zcela vytvrzený. Na konci měření doby zpracovatelnosti bude s největší pravděpodobností vyšší viskozita. Tato hodnota může být užitečná pro výrobní účely, pokud potřebujete přesunout součást před dokončením vytvrzení, ale nechcete žádný posun v umístění součásti. Nejedná se však o standardní test kontroly kvality a v případě potřeby by měl být stanoven experimentálně v každé aplikaci.

Vyléčit čas označuje dobu potřebnou k úplnému vyléčení. Mnoho látek potřebuje čas na úplné vyléčení. Příkladem jsou: epoxidy, lepidla, pryskyřice, beton atd. V kaučukové směsi je doba vytvrzení doba potřebná k dosažení optimální viskozity nebo modulu při určité teplotě. U lepidla je to doba potřebná k úplnému vytvrzení lepidla. Pokud lepidlo není zcela vytvrzené, lepení selže. Doba vytvrzení je velmi užitečná pro kontrolu trvanlivosti látky.

Měření viskozity je mimořádně užitečná technika pro kontrolu kvality.

• Charakterizace viskozity při gelovatění - inline může být užitečná pro lepší řízení procesu pomocí lepší analýzy.
• Epoxidy, pryskyřice jsou složité systémy s širokou škálou aplikací a komerčním využitím. Přesná charakterizace emulzí s údaji o viskozitě je zásadní pro zajištění požadovaných vlastností v aplikacích pro koncové uživatele, stability a výkonu.

Měření viskozity pomocí inline viskozimetru může poskytnout vynikající referenční hodnotu pro kontrolu kvality a zajistit kontrolu kvality procesu i konečného produktu. Senzory viskozity lze použít k charakterizaci reologie/výzkumu a vývoje materiálu a k zajištění kvality/kontroly kvality epoxidů, pryskyřic a kompozitních pryskyřic, které se používají v široké škále aplikací a průmyslových odvětví. Monitorování viskozity během gelace epoxidů může poskytnout informace o pracovní době, době zpracovatelnosti materiálů, době gelace a dobách vytvrzování. 

Přečtěte si naše související poznámky k aplikaci.

Rheonics hustoměry a viskozitoměry jsou k dispozici jako sondy a průtokové systémy pro instalaci do mísících skluzů, skladovacích nádrží, nakládacích terminálů, procesních linek a do přepravních nádob. Všechno Rheonics produkty jsou navrženy tak, aby vydržely nejdrsnější procesní prostředí, vysokou teplotu, vysokou úroveň otřesů, vibrace, abraziva a chemikálie.

Vysoká stabilita a necitlivost na montážní podmínky: Je možná jakákoli konfigurace

Rheonics SRV a SRD používají unikátní patentovaný koaxiální rezonátor, ve kterém se dva konce senzorů stáčejí v opačných směrech, čímž se ruší reakční momenty na jejich montáži a jsou tak zcela necitlivé na montážní podmínky a průtoky. Snímací prvek je umístěn přímo v kapalině bez zvláštních požadavků na pouzdro nebo ochrannou klec.

Okamžitě přesné údaje o kvalitě výroby - kompletní přehled systému a prediktivní kontrola

Rheonics" RheoPulse software je výkonný, intuitivní a pohodlný na používání. Procesní kapalinu v reálném čase lze sledovat na integrovaném IPC nebo na externím počítači. Více senzorů rozmístěných po celém závodě je spravováno z jedné palubní desky. Žádný vliv pulzování tlaku čerpáním na provoz snímače nebo přesnost měření. Žádný účinek vibrací.

Inline měření, není potřeba žádná obtoková linie

Přímo nainstalujte senzor do vašeho procesního proudu, abyste mohli provádět měření viskozity v reálném čase (a hustoty). Není potřeba žádné obtokové potrubí: senzor může být ponořen do potrubí; průtok a vibrace neovlivňují stabilitu a přesnost měření.