NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 441 1971-02-17
CAUCHO NATURAL Y SINTÉTICO. DETERMINACIÓN DE LA VISCOSIDAD
E:
RUBBER. NATURAL AND SYNTHETIC DETERMINATION OF VISCOSITY
CORRESPONDENCIA: DESCRIPTO DESCR IPTORES: RES:
caucho natural; caucho sintético; caucho; determinación de la viscosidad.
I.C.S.: 83.060.00 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. 6078888 - Fax 2221435
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Editada 2003-10-09
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 441 fue ratificada por el Consejo Directivo de 1971-02-17. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico C18.0 Caucho. CAJA DE CRÉDITO AGRARIO INDUSTRIAL Y MINERO CENTRO DE INVESTIGACIONES TECNOLÓGICAS DE LA COSTA ATLÁNTICA CONSEJO COLOMBIANO DE SEGURIDAD INDUSTRIAL CRISTALERÍA PELDAR S.A. ETERNIT COLOMBIANA S.A. GOODYEAR DE COLOMBIA S.A. INDUSTRIA COLOMBIANA DE LLANTAS S.A.
INDUSTRIA MILITAR INSTITUTO DE INVESTIGACIONES TECNOLÓGICAS LABORATORIO QUÍMICO NACIONAL MINISTERIO DE AGRICULTURA MANUFACTURAS DE CAUCHO MALACA LTDA. MINISTERIO DE DESARROLLO ECONÓMICO PHILLIPS PETROLEUM VENTAS S.A. TEXILAST LTDA. UNIROYAL CROYDON S.A. WEST RUBBER DE COLOMBIA LTDA.
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
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NTC 441
CAUCHO NATURAL Y SINTÉTICO. DETERMINACIÓN DE LA VISCOSIDAD
1.
OBJETO
1.1 Esta norma tiene por objeto establecer el método para determinar la viscosidad del caucho o compuestos crudos de caucho natural y sintético, mediante un viscosímetro de disco giratorio denominado Mooney. 6.
ENSAYOS
6.1
PRINCIPIO DEL MÉTODO
Consiste en determinar la resistencia que opone una muestra de caucho, bajo condiciones especificadas de temperatura y tiempo, a la rotación de un disco metálico dentro de la cámara de viscosímetro Mooney. Como índice de viscosidad de la muestra, expresado en unidades arbitrarias de viscosidad Mooney, se toma el número que indica el desplazamiento del disco debido a la torsión. 6.2
APARATOS
6.2.1 Viscosímetro Mooney (véase la Figura 1), constituido por un disco, accionado mecánicamente (rotor) que gira dentro de una cavidad cilíndrica (cámara). 6.2.1.1 El rotor de acero (dureza Rock Well mínimo de 60), está constituido por una cabeza y un eje. Su superficie debe tener estrías o protuberancias apropiadas para impedir el deslizamiento de la muestra. 6.2.1.2 La cámara debe estar formada preferiblemente por dos piezas de acero (dureza Rock Well mínimo de 60), no revestido para mejorar la transferencia de calor. La superficie interna de cada pieza debe tener también estrías o protuberancias para impedir el deslizamiento de la muestra.
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Dados Soporte de los dados
Rotor Eje vertical
Figura 1. Viscosímetro de disco giratorio
6.2.1.3 Las dimensiones del rotor y la cámara se indican en la Tabla 1. Tabla 1 milímetros Diámetro del rotor
38,10 ± 0,03
Espesor del rotor
5,54
Diámetro interno de la cámara
50,93
±
0,13
Profundidad de la cámara
10,59
±
0,03
±
0,03
6.2.1.4 Para el ensayo de muestras de alta viscosidad, se debe utilizar un rotor más pequeño, con diámetro de 30,48 mm ± 0,03 mm. Los resultados obtenidos con estos dos discos no son idénticos. 6.2.1.5 Al colocar el rotor dentro de la cámara, el espacio libre sobre y bajo éste, no debe exceder de 2,50 mm ± 0,10 mm. La excentricidad no debe ser superior a 0,01 mm. El espacio libre entre el eje del rotor y el orificio por donde entra en la cámara, debe ser tan pequeño que no permita la salida de la muestra. Se debe utilizar una arandela de retención.
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6.2.2 Medidores de temperatura apropiados para registrar la temperatura de ensayo con aproximación de ± 0,25 ºC. Se prefiere el sistema de termopares adaptados directamente a la cavidad. 6.2.3 Controles de temperatura apropiados. 6.2.4 Dispositivos con escala lineal graduada en unidades de viscosidad Mooney. Un torque de 0,846 kg x cm equivale a 100 unidades de viscosidad Mooney. 6.3
CALIBRACIÓN DEL APARATO
6.3.1 El viscosímetro se calibra mientras está funcionando y a una temperatura de 100 ºC, por medio de pesos muertos acoplados a un rotor especial con una cuerda de piano de 0,45 mm de diámetro y mediante un sistema de polea. El viscosímetro debe ajustarse de tal forma que indique cero cuando esté funcionando vacío y 100 ± 0,5 cuando se aplique una fuerza de 0,846 kg ± 0,002 kg al eje del rotor. 6.4
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
6.4.1 Se cortan dos discos de caucho preferiblemente de 45 mm de diámetro y espesor suficiente para llenar por completo la cámara del viscosímetro (aproximadamente 25 cm 3). Las muestras deben estar limpias, secas y libres de ampollas. 6.4.1.1 El disco que se coloque en la parte inferior de la cámara, debe perforarse previamente en su centro para facilitar la inserción del eje del rotor en el momento de ensayo. 6.5
PROCEDIMIENTO
6.5.1 Se calienta la cavidad del viscosímetro hasta la temperatura de ensayo, generalmente 100 °C ± 1 ºC, con el rotor en su lugar y la cámara cerrada. Se lleva el indicador de viscosidad a cero mientras se hace funcionar el viscosímetro vacío. 6.5.2 Se abre la cámara, se retira el rotor y se inserta su eje a través del disco de caucho perforado. Se coloca de nuevo en el viscosímetro, encima se coloca el segundo disco y se cierra inmediatamente la cámara. 6.5.2.1 Cuando se ensayen materiales de baja viscosidad o pegajosos, se puede colocar entre la muestra y la superficie de la cavidad una película de celofán de 0,03 mm de espesor aproximadamente, para facilitar la remoción del material después del ensayo. Los valores de viscosidad utilizando la película, generalmente se aumentan aproximadamente 3 unidades. 6.5.3 Se anota el tiempo desde el momento en que se cierra la cavidad y se deja que la muestra se precaliente mínimo durante un minuto antes de hacer girar el rotor. 6.5.4 Se hace girar el rotor a 2,00 r.p.m. ± 0,02 r.p.m. a menos que se especifique otra cosa. Si los valores de viscosidad no se registran automáticamente, el dial del indicador debe observarse a intervalos de 30 s, anotando el tiempo exactamente y la lectura mínima de la escala con aproximación de 0,5 unidades.
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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 6.6
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INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS
6.6.1 Se hace un gráfico de viscosidad Mooney contra el tiempo. Como valor de la viscosidad de la muestra, se toma el punto sobre esta curva correspondiente al tiempo especificado para cada tipo de caucho de la muestra, generalmente 4 min, excluyendo el tiempo del precalentamiento. Se procede en forma similar cuando los datos se hayan registrado automáticamente. 6.7
INFORME
Se debe indicar: 6.7.1 Identificación apropiada de la muestra. 6.7.2 Viscosidad de la muestra en unidades Mooney. 6.7.3 Tamaño del rotor. 6.7.4 Tiempo de la lectura final. 6.7.5 Temperatura de ensayo. 6.7.6 Tiempo de parcelamiento. 6.7.7 Velocidad del rotor. 6.7.8 Acondicionamiento de la muestra y si se utilizó celofán en las superficies de la cavidad. 9.
APÉNDICE
9.1
DOCUMENTOS DE REFERENCIA
9.1.1 ASTM D 1646-68, Viscosity an Curing Characteristics of Rubber by the Shearing Disk Viscometer. 9.1.2 ISO R-289, Determination of Viscosity of Natural and Synthetic Rubbers by the Shearing Disk Viscometer.
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