Кольцевой динамический реометр

 

Изобретение относится к области переработки пластмасс и предназначено для исследования процесса отверждения реактоплэетов и определения их технологических свойств. Цель изобретения - повышение информативности реометра при изучении процесса отверждения полимерных систем в ультразвуковом поле. Цель достигается тем, что пуансон, соединенный с преобразователем ультразвуковых колебаний, и подвижное дно кольцевой пресс-формы снабжены электрическими контактами, расположенными против друг друга, причем радиус одного из них больше другого не менее чем на величину максимальной амплитуды крутильных колебаний пуансона, и акустическими датчиками. Дополнительное оснащение прибора электрическими контактами и акустическими датчиками позволяет производить исследование процесса отверждения полимерных систем одновременно тремя независимыми друг от друга методами контроля кинетики отверждения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю 6 01 N 11/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ, ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф (21) 4631171/25 (22) 04.01.89 (46) 07.02.92. Бюл. М 5 (71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) Е.Б.Раскин и Н.А.Савельев (53) 538.137 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 894477, кл. G 01 N 11/16, 1981.

Авторское свидетельство СССР

% 1267221, кл. G 01 N 4/16, 1986. (54) КОЛЬЦЕВОЙ ДИНАМИЧЕСКИЙ РЕОМЕТР (57) Изобретение относится к области переработки пластмасс и предназначено для исследования процесса отверждения реактопластов и определения их технологических свойств. Цель изобретения — повыИзобретение относится к переработке пластмасс и предназначено для исследования процесса отверждения реактопластов и определения их технологических характеристик.

Известен пластометр Канавца, принцип действия которого основан на измерении сопротивления сдвигу исследуемого полимера, находящегося в узком коаксиальном зазоре при постоянных температуре, давлении и скорости деформации.

Однако при испытании высоковязких и высоконаполненных полимеров наблюдается неравномерное заполнение материалом рабочего коаксиального зазора, в условиях непрерывного деформирования происходит процесс разрушения пространственной

„„5U„„1711036 А1 шение информативности реометрэ при изучении процесса отверждения полимерных систем в ультразвуковом поле. Цель достигается тем, что пуансон, соединенный с преобразователем ультразвуковых колебаний, и подвижное дно кольцевой пресс-формы снабжены электрическими контактами, расположенными противдругдруга, причем радиус одного из них больше другого не менее чем на величину максимальной амплитуды крутильных колебаний пуансона, и акустическими датчиками. Дополнительное оснащение прибора электрическими контактами и акустическими датчиками позволяет производить исследование процесса отверждения полимерных систем одновременно тремя независимыми друг от друга методами контроля кинетики отверждения. 1 ил. структуры сетчатого полимера, для получения полной кинетической кривой процесса отверждения требуется провести значительное количество опытов. О

Наиболее близким к изобретению является динамический реометр типа ПМ P-1. Основными элементами прибора являются узлы задания температуры, давления, амплитуды и скорости деформирования, измерения крутящего момента и пресс-форма с пуансоном.

К недостаткам прибора следует отнести невысокую разрешающую способность узла измерения крутяшего момента, что существенно снижает точность определения характерных точек на кривой отверждения реактопластов. вукового поля 13 и электрические датчики

4 и 15 системы 16 измерения электронроодн ости.

Предлагаемый прибор работает следущим образом.

Исследуемый материал 17 загружается в кольцевую пресс-форму, которая смыкает.я с помощью узла 1 нагружения. Узел 2 заания периодической деформации сдвига обеспечивает необходимую скорость и амплитуду крутильных колебаний пуансона 3.

Возникающий при этом момент сопротивления сдвигу регистрируется узлом 6 измерения крутящего момента. Одновременно с этим происходитзапись в едином временном диапазоне характера изменения коэффициента поглощения УЗК и электропроводности с помощью акустических датчиков 11 и 12 и электрических датчиков 14 и 15 соответственно. Для обеспечения постоянного значения эффективной площади электрических датчиков в условиях крутильных, колебаний пуансона диаметр датчика 15 больше диаметра датчика 14 на величину, равную удвоенной максимальной амплитуды крутильных колебаний пуансона. При работе преобразователя УЗК 7 на исследуемый материал 17 воздействует равномерное ультразвуковое поле, параметры которого оцениваются системой 13 измерения, связанной с акустическими датчиками 11 и 12: После проведения исследований пресс-форма размыкается и очищается от материала, Проведение исследований на предлагаемом приборе полимерных материалов позволяет уточнить их технологические характеристики, а также оптимизировать процесс изготовления изделий с применением ультразвука, что дает возможность расширить область применения данной технологии в народном хозяйстве, Формула изобретения

Кольцевой динамический реометр. содержащий узел нагружения и задания периодической деформации сдвига, соединенные с пуансоном с возможностью воздействия через пуансон на исследуемый материал и термостатируемую кольцевую пресс-форму и соединенный с ней узел измерения крутящего момента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения информации о процессе отверждения реактопластов в ультразвуковом поле, он дополнительно снабжен преобразователем ультразвуковых колебаний, размещенным на пуансоне, а также акустическими и электрическими датчиками, расположенными на дне термостатируемой кольцевой пресс-формы и на пуансоне.

Общим недостатком известных прибо- з ров является невозможность изучения про- 1 цесса отверждения реактопластов в э ультразвуковом поле, поскольку конструктивное оформление испытательных узлов дан- 5 ю ных приборов не позволяет получить равномерное ультразвуковое поле на формующих элементах пресс-формы. Г

Целью изобретения является повыше- д ние точности измерений и расширение ин- 10 формации о процессе отверждения реактопластов в ультразвуковом поле.

Указанная цель достигается тем, что реометр дополнительно снабжен преобразователем ультразвуковых колебаний (УЗК), 15 размещенным на пуансоне, а также акустическими и электрическими датчиками, расположенными на дне термостатируемой кольцевой пресс-формы и на пуансоне, Повышение точности измерений обес- 20 печивается дополнительным оснащением пресс-формы реометра акустическими и электрическими датчиками, что позволяет исследовать процесс отверждения реактопластов несколькими, независимыми друг от 25 друга, методами (реологическим, акустическим, электрофизическим), Сравнительный анализ полученных в едином временном интервале зависимостей процесса отверждений позволяет уточнить его параметры 30 (время и скорость отверждения, времена гелеобразования и пластично-вязкого состояния и др.).

Расширение информации о процессе отверждения реактопластов в ультразвука- 35 вом поле обеспечивается наличием преобразователя У3К, размещенного на пуансоне специальной формы, конструкцией кольцевой пресс-формы и акустическими датчиками, расположенными в пуансоне и дне 40 кольцевой пресс-формы, Конфигурация пуансона позволяет получить на его рабочей поверхности равномерное ультразвуковое поле, параметры которого определяются акустическими датчиками. Одновременно с 45 этим, с помощью этих же датчиков оцениваются акустические характеристики исследуемого материала.

Кольцевой динамический реометр (фиг.1) содержит узлы нагружения 1, задания 50 периодической деформации сдвига 2, пуансон

3, термостатируемую кольцевую пресс-форму

4 с подвижным дном 5, которое связано с узлом 6 измерения крутящего момента.

Пуансон 3 жесгко соединен с преобра- 55 зователем УЗК 7 и подвижно с траверсой 8 через фланец 9 и уг.орные подшипники 10.

В пуансоне 3 и подг ижном дне 5 пресс-формы 4 размещены акустические датчики 11 и

12 системы и,".;ерсния параметров ультраРедактор Н; Гулько

Составитель Н. Савельев

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Т.Малец

Заказ 334 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101