Die Rheologie analysiert die Fließeigenschaften von Flüssigkeiten und ist der Schlüssel zum Verständnis ihres Verhaltens unter industriellen Verarbeitungsbedingungen. Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität werden normalerweise mit Rotationsrheometern getestet. Dies reicht jedoch nicht aus, wenn Verarbeitungsbedingungen mit hoher Scherung simuliert werden müssen. Je nach Anwendungsfall sollten solche Flüssigkeiten (z. B. Farben, Leime, Klebstoffe usw.) vorzugsweise mit einem Kapillarrheometer getestet werden.

Wir wurden gebeten, Leim- und Farbproben bestehend aus wasserbasierter Polymerdispersion zu testen, um die Eignung eines Sprühverfahrens (sehr hohe Scherung) zu untersuchen. Wir verwendeten ein Kapillarrheometer Instron CEAST SR20, das über die spezielle VisualRheo-Software verwaltet wurde. Die Maschine (15 mm Zylinderdurchmesser) war mit einer 20-kN-Wägezelle ausgestattet. Um den gesamten Testbereich abzudecken, wurden zwei Druckwandler mit niedrigem Messbereich (3,5 und 20 MPa) verwendet. Dank des reduzierten Durchmessers der Kapillare (0,25 mm) bei einer Länge von 1,25 mm könnte der Schergeschwindigkeitsbereich 2 Millionen 1/s erreichen. Um Leckagen zu vermeiden, haben wir einen Spezialkolben mit PTFE-Dichtringen verwendet.

Rheologische Tests (ISO 11443) wurden bei Raumtemperatur durchgeführt, indem konstante Schergeschwindigkeitsschritte im Bereich von 3.000 bis 2.000.000 1/s angewendet und der Druck im Gleichgewicht gemessen wurden. Die Tests wurden an jeder Probe dreimal wiederholt, um die Wiederholbarkeit der Ergebnisse zu bewerten.