Die Rotationsrheometrie ist eine leistungsfähige Technik zur Messung komplexer rheologischer Eigenschaften für alle Materialtypen. Sie ist ausreichend empfindlich für die Messung der Viskosität verdünnter Polymerlösungen und dennoch robust genug für die Messung der Viskoelastizität von Polymeren und Composites mit hohem Modul. Die Rotationsrheometrie eignet sich hervorragend zur Erkennung von Materialveränderungen bezüglich Struktur und Zusammensetzung, die entscheidende Faktoren für Fließ- sowie Deformationseigenschaften und schließlich für die Produktstabilität und -performance sein können.

Die technischen Grundlagen der Rotationsrheometrie sind folgende:

  • Die Probe wird in den Spalt eines Messsystems bzw. einer Messgeometrie aufgebracht (wie z.B. Kegel/Platte- oder einem konzentrischen Zylinder-Messsystem), welche speziell für die Ausübung einer einfachen Scherströmung bei der Rotation vorgesehen sind.
  • Das Messsystem ist mit einem praktisch reibungsfreien Luftlager ausgestattet und wird von einem Motor mit besonders niedrigem Trägheitsmoment angetrieben, der mit einem hochpräzisen Winkelmesssystem verbunden ist. Außerdem werden Temperatur von Probe und Messsystem kontrolliert.
  • Verschiedene rheologische Eigenschaften der Probe können durch Rotation, Oszillation oder Sprungversuche ermittelt werden – entweder durch Steuerung des Drehmoments (schubspannungsgesteuerte Rheometrie) oder der Positionsänderung (deformationsgesteuerte Rheometrie).
  • Häufige Prüfmodi sind Rotationsmessungen (oder Fließmessungen) zur Messung der Scherviskosität und Oszillationsmessungen zur Messung dynamischer Materialeigenschaften wie viskoser Modul, elastsicher Modul und Phasenwinkel.

Mit Rotationsrheometrie können auch andere rheologische Eigenschaften bewertet werden, wie Fließgrenze, Thixotropie, Kriechen und Rückverformung sowie Relaxation.

Wissensdatenbank

Kostenloser Zugang zu Webinaren, White Papers, System-Handbüchern uvm.