Устройство для измерения средневязкостного молекулярного веса полимера

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ ii) 641322

Союз Советских, Социалистических

Респубпмн (6I) Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено25.03.77 (21)246696S/18-25 с присоединением заявки М (23} Приоритет

Опубликовано05.01.79.Бюллетень № 1

Дата опубликования on исаи и я 10.0 1,7 0 (51) М. Кл

G 01 N 11/08

Гввударстваввмв «вматет ссср ва делам хэаврвтенва х вткрытиа (53) УДК 532,137 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. П. Кулик и Е. П, Пистун

I с /! (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕВЯЗКОСТНОГО

МОЛЕКУЛЯРНОГО ВЕСА ПОЛИМЕРА

Изобретение относится к технике для исследования свойств растворов полимеров, в частности к устройствам для определения качественных показателей высокомолекулярных соединений, например синтетического каучука. Оио может найти применение в качестве датчиков информации для систем автоматического регулирования процессов полимернзации в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известен способ определении средневязкостного молекулярного веса полимера путем определения вяэкостиых свойств его раствора по разности абсолютных динамических вязкостей, измеренных при скоростях сдвига

j = 50 — 50 сек н 80 — 90 сек-, т. е. при скоростях сдвига, вязкостные ординаты которых находятся на прямолинейном участке кривой течения раствора полимера (!).

Устройство, реализующее известный способ, состоит из двух первичных преобразователей абсолютной вязкости, двух дифманометрических преобразователей, сумматора и регистрирующего прибора.

Недостатками устройства являются его громоздкость и сложность. Погрешность иэмерення качественного показателя полимера с помощью этого устройства велика, что обусловлено наличием двух каналов преобразования измеряемой величины.

Ближайшим техническим решением к предложенному является устройство, содержащее две одинаковые пары последовательно соединенных капилляров разной длины, снабженных межкапиллярными камерами с подключенным к ним регистрирующим прибором и задатчиком постоянного расхода (2(Применение известного устройства для измерения качественного показателя растворов каучуков — вязкости по Мунк или средневязкостного молекулярного веса — связано с большими погрешностями, обусловленными влиянием на эффективную вязкость среды не только молекулярного веса, но и концентрации раствора полимера, а также других молекулярных параметров.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Указанная цель достигается за счет того., что обе пари капилляров соединены последовательно посредством задатчика и стоянного расхода, причем капилляры выполнены

64!322

181, l

198,7

218 0

„1114

1009

Формула изобретения с соотношением диаметров большего н меньшего капилляров в пределах 1,5 — 1,25.

На чертеже представлена схема устройства для измерения средневязкостного молекулярного веса полимера.

Устройство состоит чз задатчика постоянного расхода, коротких капилляров 2, 3, длинных капилляров 4, 5, межкапиллярных кам р 6 и 7, регистрирующего прибора 8.

Все элементы расположены последовательно по направлению потока контролиру"-мой среды. Короткий капилляр 2, межкапиллярная камера 6 и длинный капилляр 4, образующие одну пару капилляров, включены перед задатчиком 1 постоянного расхода, а длинный капилляр 5, межкапиллярная камера 7 и короткий капилляр 3, образующие вторую пару капилляров, включены за задатчнком l.

Длинные капилляры 4 и 5 имеют больший внутренний диаметр, чем короткие капилляры 2 и 3.

Прокачиваемый через короткий капилляр 2, межкапиллярную камеру 6 и длинный капилляр 4 раствор йолимера будет находиться в двух режимах деформ нрава ния.

Перепад давлений на малом капилляре 2 пропорционален эффективньй вязкости раствора полимера при большей скорости сдвига, а перепад давлений на большем капилляре 4 пропорционален эффективной вязкости того же раствора при меньшей скорости сдвига.

Скорости сдвига определяются соотношением расхода коцтролируемой среды и внутреннего диаметра капилляров. Давление в межкапиллярной камере 6, соединяющей капилляры 2 и 4, определяется разностью эффективных вязкостей нри двух различных скоростях сдвига.

При изменении качественного показателя раствора полимера, например увеличении его вязкости по Муни или средневязкостзого молекулярного веса, будет расти эффективМ В 10, 167,8

ЬРвых (мм вд. ст.) ......824

Учитывая связь между средневязкостным молекулярным весом и вязкостью по Муни каучука, устройство можно применять для измерения. этих параметров полимеров непосредственно в процессе полимериэации.

Устройство для измерения средневязкостного молекулярного веса .полимера, содержащее две одинаковые пары последовательно соединенных капилляров разной длины, снабженных межкапиллярными камерами с подключенным к ним регистрирующим прнная вязкость раствора. но при меньшей скорости сдвига она возрастет на большую величину. В результате давление в межкапиллярной камере 6 будет увеличиваться с ростом вязкости по Мунн. 1lри этом вследствие одинакового влияния концентрации раствора полимера на эффективную вязкость раствора полимера при указанных скоростях сдвига эта величина не будет влиять на давление в,.межкапиллярной камере 6. Аналогичные процессы будут протекать в паре капилляров 5 и 3, включенных эа задатчиком постоянного расхода, с тем отличием, что давление в межкапиллярной камере 7 будет падать с ростом вязкости по Мунн или средневязкостного молекулярного веса. Перепад давлений между капиллярными камерами 6 и 7 пропорционален качественному показателю — вязкости по Мунн или средневязкостном молекулярному весу.

2С

Устройство повышает точность измерения средневязкостного молекулярного веса полимера за счет исключения влияния концентрации полимера в растворе на разность эффективных вязкостей, измеренных при двух фиксированных, но различных скоростях сдвига. С помощью предлагаемого устройства удалось измерить эффективную вязкость неньютоиовской жидкости при двух скоростях сдвига и получить сигнал, пропорциональный разности эффективных вязкостей, автоматически, с минимальным количеством преобразующих операций.

Макет описываемого устройства испытывался .на растворах синтетического полибутадиенового каучука СКД. При этом геометрические размеры капилляров были следующими: Ri = 0,9 мм, 4 = 120 мм; 14

= 1,3 мм; 4 = 170 мм. Расход контролируемой среды Q = 3,0 л/час. Экспериментальные данные представлены в таблице. бором и задатчиком постоянного расхода, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, обе нары капилляров соединены последовательно посредством звдатчика постоянного расхода, причем капилляры выполнены с соотношением диаметров большего и меньшего капилляров в пределах 1,05— — 1,25, 11сточники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Заявка М 2158839, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж 371479, кл. 6 01 М 11 08, 1973.

Составитель Н. Плотникова

Редактор Т. Орловская Тепрел О. Луговая Корректор А. Кравченко

1аказ 7500/38 Тяраж тв93 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! l 3035, Москва, Ж-35, Раушская иаб. д. 4/Ь

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная. 4