Reologie a stabilita toku polymerních tavenin při vysokých rychlostech deformace
| Téma: | Reologie a stabilita toku polymerních tavenin při vysokých rychlostech deformace |
| Topic: | Rheology and flow stability of polymer melts at high strain rates |
| Školitel/Tutor: | prof. Ing. Martin Zatloukal, Ph.D., DSc. |
| Konzultant/Consultant: | |
| E-mail: | mzatloukal@utb.cz |
| Anotace: | |
| Znalost dynamiky a stability taveniny polymeru při vysokých rychlostech deformace je zásadní pro optimalizaci a vývoj nových polymerních materiálů pro pokročilé zpracovatelské technologie. Konvenční reologická zařízení však neumožňují ohodnotit tokové chování polymerů za podmínek, které jsou pro tyto procesy typické, což významně znesnadňuje jejich optimalizaci a vývoj. Situaci dále komplikuje vznik tokových jevů, které nejsou dosud zcela pochopeny a významně zužují zpracovatelské okno [1-2]. Hlavním cílem této práce je provedení výzkumu vlivu takticity, molární hmotnosti, distribuce molárních hmotností a větvení na reologické chování a stabilitu toku polymerních tavenin při vysokých deformačních rychlostech pomocí nových experimentálních technik a pokročilých konstitučních rovnic. Specifický důraz bude kladen na vývoj a testování nové metody pro stanovení jednoosé a planární tahové viskozity polymerních tavenin pomocí vysokotlakého kapilárního reometru z měření vstupní tlakové ztráty [3-6]. | |
Annotation: |
|
| Knowledge of polymer melt dynamics and stability at high strain rates is essential for the optimization and development of new polymer materials for advanced processing technologies. However, conventional rheological devices do not allow evaluating the flow behavior of polymers under conditions that are typical for these processes, which significantly complicates their optimization and development. The situation is further complicated by the presence of flow phenomena, which considerably limit processing window and are not fully understood yet [1-2]. The main goal of this work is to investigate the effect of tacticity, molar mass, molar mass distribution and branching on the rheological behavior and flow stability of polymer melts at high strain rates using new experimental techniques and advanced constitutive equations. Specific emphasis will be placed on the development and testing of a new method for determining the uniaxial and planar extensional viscosity of polymer melts using a high-pressure capillary rheometer via entrance pressure drop measurements [3-6]. | |
|
Požadavky na studenta: |
|
| Absolvent přírodovědného nebo technicky zaměřeného oboru se zájmem o další vzdělávání v oblasti aplikované reologie, fyziky polymerů, makromolekulární chemie, zpracovatelství polymerů, mechaniny a matematiky. | |
| Requirements: | |
| Graduate of a scientific or technically oriented field with an interest in further education in the area of applied rheology, polymer physics, macromolecular chemistry, polymer processing, mechanics and mathematics. | |
| Literatura/Literature: | |
| 1) Musil, J., Zatloukal, M.: Historical review of die drool phenomenon in plastics extrusion Polymer Reviews, 54 (1), 139-184 (2014).
2) Musil, J., Zatloukal, M.: Historical Review of Secondary Entry Flows in Polymer Melt Extrusion. Polymer Reviews, 59 (2), 338-390 (2019). 3) Zatloukal, M.: Measurements and modeling of temperature-strain rate dependent uniaxial and planar extensional viscosities for branched LDPE polymer melt Polymer, 104, 258-267 (2016). 4) Zatloukal, M.: Extrusion head for transforming normal stresses of polymer melt, Patent CZ2017711 A3 (2019). 5) Zatloukal, M.: Extrusion head with inert outlet slit, especially for high outlet velocities of polymer melts, Patent CZ 309071 B6 (2021). 6) Macosko, C.W.: Extensional rheometry via flow through an abrupt contraction: A short review |
|