Elektrisch beheizbare Platten

Temperiersystem mit elektrisch beheizbarer Platte (PHP)

Ermöglicht aktives Heizen und Kühlen von Platte-Platte- und Kegel-Platte-Geometrien. Dank seiner Standard- und Einwegsysteme ist es ideal für die rheologische Beschreibung von Polymerschmelzen und Duroplasten bis zu einer Maximaltemperatur von 400 °C geeignet. Das optionale Gaskühlzubehör erweitert die Minimaltemperatur bis auf -70 °C. Zur Standardausstattung gehören eine Platte-Platte-Geometrie mit 25 mm Durchmesser, eine Abdeckung und vorgewärmtes Spülgas. Für die Probenbegutachtung und zur Verwendung in Kombination mit der CameraViewer-Option ist optional eine transparente Abdeckung verfügbar. Die EHP ermöglicht aktive Temperaturregelung (ATC) und ist damit das einzige System mit elektrisch beheizbaren Platten, bei dem sich die Temperatur sowohl der oberen als auch der unteren Platte direkt regeln lässt. (Weitere Einzelheiten zu dieser Technologie finden Sie im Abschnitt “ATC”.) Die obere EHP kann zusammen mit unteren Peltierplatten für die Temperaturregelung bis 200 °C (bis 150 °C bei der UV-Härtung) verwendet werden.

Technologie

Die untere EHP-Baugruppe umfasst eine Heizpatrone und einen Kühlkanal direkt unter der unteren Platte. Ein Platin-Widerstandsthermometer (PRT) befindet sich im Zentrum und hat Kontakt mit der gegenüberliegenden Fläche der unteren Platte, wodurch eine genaue Messung und Regelung der Probentemperatur ermöglicht wird. In der oberen Baugruppe umgibt eine zylindrische Wärmeübertragungseinheit mit integriertem elektrischem Heizelement und einem Flüssigkeits-/Gas-Kühlkanal die zylindrische Wärmeverteilergeometrie. Diese beiden Komponenten liegen sehr nah beieinander, jedoch ohne direkten Kontakt, und ermöglichen so eine effiziente Wärmeübertragung sowie eine ungehinderte Drehmomentmessung. Anders als bei Wettbewerbergeräten bleiben Wärmeübertragungseinheit und Wärmeverteiler unabhängig vom Probenspalt konstant zueinander ausgerichtet, wo durch sich eine jederzeit einheitliche Wärmeverteilung ergibt. Eine einzigartige Kalibrierung synchronisiert die Temperatur von oberer und unterer Platte bei allen Heizraten und gewährleistet so eine gleichmäßige Erwärmung der Probe auf beiden Seiten. Dadurch ist der Temperaturausgleich praktisch direkt gegeben, wodurch eine echte Programmierung von Temperaturrampen möglich wird. Durch die patentierte aktive Temperaturregelung (ATC) wird die Abweichungskalibrierung für das obere Heizelements überflüssig, da die Temperatur der oberen Platte tatsächlich gemessen und geregelt wird. Weitere Einzelheiten finden Sie im Abschnitt zur ATC-Technologie. Eine beheizte Spülung und Abdeckung schaffen eine sauerstofffreie Umgebung um die Probe und verhindern so deren Zersetzung.

Verhinderung der Polymerzersetzung während der Prüfung

Viskoelastische Eigenschaften von Polymerschmelzen können bei erhöhten Temperaturen durch thermische und oxidative Zersetzung beeinträchtigt werden. Rheologische Eigenschaften müssen sich frei von Zersetzung messen lassen und die Effektivität von Stabilisatoren wie Antioxidantien muss ausgewertet werden können. Diese Abbildung zeigt, wie effektiv die EHP die Umgebung für eine gewerbliche Polystyrolschmelze während eines 10-stündigen Zeitdurchlaufversuchs bei 200 °C regelt. Der Speichermodul G’ ist in den frühen Phasen des Versuchs sehr stabil, in denen die Probe mit Stickstoff gespült wird. Die Daten zeigen, dass die Umgebung in der EHP praktisch sauerstofffrei ist. Nach etwa 4 Stunden wird das Inertgas abgesperrt. Die Wirkung von Sauerstoff auf die viskoelastische Reaktion ist sofort erkennbar. Das Polystyrol zersetzt sich, wie am deutlichen Abfall von G’ abzulesen ist.