Viscometry & Rheometry Solutions for the Adhesives Industry

Význam tématu

Adhezivní materiály jsou široce využívány v automobilovém, stavebním či balicím průmyslu. Kontrola viskozitních a reologických vlastností zaručuje správné dávkování, zpracovatelnost a konečnou kvalitu spoje. Efektivní měření rychle odhalí odchylky ve výrobě i při vývoji nových formulací.

Cíle a přehled článku

Text představuje komplexní soubor metod pro analýzu tekutých i viskózně-pastovitých adheziv. Uvádí zásady rotanční i oscilatorní reometrie, postupy pro stanovení viskozity v jednom bodě i celých křivek, dále určení mezního napětí, zkoušky gelation time a pot life, vliv UV záření či vlhkosti a testy sagging & leveling.

Použitá metodika a instrumentace

Pro různé testy se využívají:

• rotanční viskozimetry (single-point i multi-point měření),
• oscilatorní reometry s různými geometriemi (cup-and-bob, kužel-deska, destička-destička),
• 3-interval thixotropy test (3iTT) pro sagging a leveling,
• časově-teplotní rampy pro sledování Tg, Tm a průběhu tuhnutí,
• UV a vlhkostně podmíněné oscilatorní zkoušky.

Hlavní instrumenty:

• ViscoQC 100 / 300 (rychlá kontrola viskozity),
• Rheolab QC (rotanční testy od nízkých k pastevným vzorkům),
• MCR řada (72, 92, 102e/302e/502e, 702e MultiDrive) pro pokročilé oscilatorní a rotanční zkoušky.

Hlavní výsledky a diskuse

Ukázalo se, že:

• jednobodové měření rychle detekuje výkyvy viskozity na výrobní lince,
• viskozitní křivky odhalují strukturální změny při nízkých i vysokých smykových rychlostech,
• yield point podle Binghamova či Herschel-Bulkley modelu umožňuje kvantifikovat startovací sílu pro dávkovací procesy,
• pot life a gelation time poskytují klíčové údaje pro zpracovatelnost a životnost zpripravené směsi,
• UV intenzita a vlhkost výrazně ovlivňují rychlost a mechanické parametry vytvrzení,
• 3iTT test predikuje schopnost samovyrovnání a zabrání saggingu v tenkých vrstvách.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace uvedených testů umožňuje:

• proaktivně upravit formulaci pro stabilní dávkování a rychlé vytvrzení,
• snížit energetickou náročnost čerpání díky shear-thinning vlastnostem,
• optimalizovat UV vytvrzovací linky a podmínky vlhkosti,
• zajistit spolehlivou kvalitu adhezivních vrstev v různých aplikacích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj směřuje k integraci inline senzorů, spojení reologických dat s chemickou analýzou (NIR, IR, Raman), využití AI pro predikci chování adheziv v reálných podmínkách a miniaturizaci měřicích systémů pro vysokopropustné linky a mikrofluidní aplikace.

Závěr

Systematická reologická charakterizace adheziv poskytuje cenné údaje pro vývoj a kontrolu kvality. Kombinace rotančních i oscilatorních metod vč. časově-teplotních a environmentálních testů umožňuje komplexní porozumění chování materiálů od skladování po finální aplikaci.

Reference

Anton Paar GmbH. Viscometry & Rheometry – Solutions for the Adhesives Industry. 2022.