Mesure des adhésifs thermofusibles selon ASTM D3236

Problématique / Besoin :

Une caractéristique très importante des adhésifs thermofusibles est leur viscosité. En déterminant la viscosité apparente selon ASTM D3236 avec un viscosimètre rotatif, un produit de haute qualité avec un comportement d'écoulement constant peut être fourni. Le viscosimètre rotatif ViscoQC 300 simplifiera votre travail de contrôle qualité. 

Méthode utilisée / Réponse apportée :

1. Introduction

Les adhésifs thermofusibles sont des formulations solides comme des bâtons, des granulés ou des plaques à température ambiante. Ils peuvent être traités en chauffant au-dessus de leur point de ramollissement, par exemple à +100° C. Les HMA sont utilisés pour lier différents types de matériaux entre eux, tels que les métaux, les plastiques, le verre et le bois. En règle générale, la solidification ne prend que quelques secondes pour atteindre la pleine force de liaison. Pour cette raison, les HMA sont utilisés dans diverses industries telles que l'emballage, la reliure, l'automobile, l'électronique, le textile et l'industrie du bois. Les HMA sont généralement constitués d'un matériau de base (polymère) et de divers additifs tels que des résines collantes et des cires. L'une des propriétés les plus importantes des HMA est leur viscosité à l'état fondu. Cela influence la manière dont le produit peut être appliqué avec par exemple un pistolet ou un rouleau à colle chaude et le mouillage de la surface qui en résulte. Pour réduire la viscosité d'un produit final, des cires sont ajoutées à la formulation. La viscosité des HMA dépend fortement de la température. Pour cette raison, la viscosité doit être testée à la température d'application. ASTM D3236 décrit une méthode d'essai pour le contrôle de la qualité du HMA. Pour mesurer la viscosité apparente selon cette norme, un viscosimètre rotatif comme le viscosimètre numérique ViscoQC 300 est nécessaire. 

2. Expérience 

Deux HMA différents ont été mesurés en utilisant la même configuration. Les deux échantillons sont utilisés dans les pistolets à colle pour le bois, le métal, le carton, la pierre et le plastique. La matière première des deux échantillons est l'éthylène-acétate de vinyle (EVA). Pour la mesure selon ASTM D3236, une petite broche d'adaptateur d'échantillon doit être utilisée. Le gobelet doseur jetable D18 est recommandé. Après la mesure, le gobelet jetable contenant les résidus d'échantillon est jeté pour augmenter le débit d'échantillon en minimisant les efforts de nettoyage. Le dispositif de température Peltier unique PTD 175 permet un contrôle précis de la température avec des vitesses de chauffage et de refroidissement rapides entre -45° C et +175°C. Le progiciel V-Curve a été activé sur le ViscoQC 300 autonome pour configurer un test par étapes. Pour éviter toute évaporation pendant les mesures, le gobelet doseur doit être protégé par le couvercle pour broches DIN et SSA. 

Le modèle d'instrument et la broche appropriés doivent être choisis en fonction de la viscosité de l'échantillon. La viscosité apparente finale dépend de la configuration et des paramètres de mesure utilisés. La viscosité apparente d'un fluide dépend de la vitesse de cisaillement à laquelle le fluide est mesuré. Dans ce qui suit, seul le terme viscosité sera utilisé. 

Procédure d'essai

La préparation des échantillons :

La quantité d'échantillon correspondante de HMA solide a été placée dans le gobelet doseur. Le poids peut être calculé à partir de la densité de l'échantillon et du volume de l'échantillon requis pour le système de mesure. Pour des résultats de mesure reproductibles, il est important de toujours utiliser la même quantité d'échantillon. Ensuite, la coupe a été placée dans le support et insérée dans le PTD 175 à la température d'essai pour la faire fondre. Une fois l'échantillon complètement fondu, la broche a été immergée dans l'échantillon et fixée à l'instrument. Le couvercle a été placé sur la tasse à mesurer et le jeu de couvercles isolants du PTD 175 a été placé sur l'adaptateur de centrage pour l'isolation thermique. 

La mesure : 

• Tout d'abord, une étape de pré-écoute pour équilibrer la température de l'échantillon pendant 15 minutes à la vitesse de rotation la plus basse possible (0,01 tr / min) a été effectuée. T-Ready a été activé. 
• Dans la deuxième étape, la première mesure a été effectuée à 8 tr / min pendant 1 minute. 
• Aux étapes 3 et 4, la même mesure a été répétée.

Pour effectuer un tel test automatiquement, le progiciel V-Curve est nécessaire pour permettre la programmabilité des étapes. Sinon, la mesure doit être redémarrée deux fois pour obtenir trois résultats de mesure. 

3. Résultats et discussion

Si la courbe en V était activée, un graphique en ligne montrant la phase d'équilibrage de la température et trois intervalles de mesure sont affichés à la température de test. Selon la norme, les trois lectures de couple successives ne doivent pas différer de plus de 0,5%. Ceci peut être facilement vérifier en utilisant le modèle mathématique "Statistiques" sur l'instrument. Comme résultat final de viscosité, vous devez calculer la valeur moyenne des trois mesures répétées. Ceci peut à nouveau être fait automatiquement par l'instrument avec le modèle mathématique "Statistiques" à chaque température. 

Pour prouver l'adéquation des HMA pour une certaine plage de température, la vsicosité des échantillons a été déterminée à trois températures différentes. La viscosité des échantillons diminue avec l'augmentation de la température. Le HMA 1 a une viscosité légèrement plus élevée que le HMA 2. La viscosité du HMA spécifie s'il peut être correctement appliqué avec des outils (par exemple un pistolet à colle) fonctionnant dans des conditions de faible taux de cisaillement. Les applications qui nécessitent des taux de cisaillement élevés ne peuvent pas être analysées avec cette méthode d'essai. 

4. Résumé

Le ViscoQC 300 avec le dispositif unique de température Peltier refroidi par air PTD 175 est parfaitement adapté pour déterminer la viscosité apparente selon la norme ASTM D3236 jusqu'à une température de +175°C. Le contrôle continu de la qualité de la viscosité du HMA est d'une importance particulière pour garantir une application et une force de liaison apropriées. Le modèle de couple de l'instrument et le système de mesure nécessaires pour le test dépendent fortement de la viscosité de l'échantillon. Une interface conviviale, des fonctionnalités telles que la mise à niveau numérique, Toolmaster TM et un puissant appareil de température Peltier rendant la mesure rapide, fiable et facile.