Summary
Investigation of time dependent behaviour of a polystyrene melt is carried out with the aid of a new apparatus for biaxial extension. Use is made of the method of two impinging fluid streams guided by lubricated trumpet shaped metal walls. The flow birefringence is measured in the plane of symmetry and, at the same time, the force is measured which tends to separate the trumpets. The linear stress-optical relation turns out to be valid in this new flow geometry. An accurate value for the stress-optical coefficient can be determined from the relaxation experiments. The stress build-up as calculated from the optical measurements, is compared with the pertinent result of the theory of linear viscoelasticity. For the desired interconversion of dynamic moduli use is made of the approximation by Schwarzl and Struik. The steady state measurements are checked by the results of the non-linear model of Acierno et al.
Zusammenfassung
Eine Untersuchung des zeitabhängigen Verhaltens einer Polystyrolschmelze wird mit Hilfe eines neuen Apparates für biaxiale Dehnung ausgeführt. Hierfür wird die Methode des Aufeinanderprallens entgegengesetzt gerichteter Ströme verwendet, die von geschmierten trompetenförmigen Metallwänden geleitet werden. Die auftretende Strömungsdoppelbrechung wird in der Symmetrieebene gemessen, während die Kraft bestimmt wird, die die Trompeten auseinanderzutreiben versucht. Die lineare spannungsoptische Regel erweist sich auch für die neue Strömungsgeometrie als gültig. Ein genauer Wert des spannungsoptischen Koeffizienten ergibt sich aus Relaxationsexperimenten. Der Spannungsaufbau, wie er aus den optischen Messungen berechnet wird, wird mit dem entsprechenden Ergebnis der linearen Theorie der Viskoelastizität verglichen. Für die erforderliche Umrechnung der dynamischen Moduln wird die Näherung nach Schwarzl und Struik verwendet. Die stationären Messungen werden mit Hilfe des nicht-linearen Modelles von Acierno u.a. überprüft.
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van Aken, J.A., Janeschitz-Kriegl, H. Simultaneous measurement of transient stress and flow birefringence in one-sided compression (biaxial extension) of a polymer melt. Rheol Acta 20, 419–432 (1981). https://doi.org/10.1007/BF01503263
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF01503263