Прибор для реологических исследований высокополимерных материалов
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсииз
Социалистическиз
Республин
Зависимое от авт. свидетельства №
Кл. 42k, 51
Заявлено 19.111.1968 (№ 1228330/23-5) с присоединением заявки №
МПК G 01п
УДК 681.2:532.135 (088.8) Приоритет
Опубликовано 28Х.1969. Бюллетень гн 18
Дата опубликования описания 20.Х.1969
Комитет по венам изобретений и открытий при Совете йоиннстров
СССР
Авторы изобретения
А. С. Перевертов, А. П. Киселев и К. М. Лядышев
Заявитель
ПРИБОР ДЛЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИ
ВЫСОКОПОЛ ИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Известен прибор для определения реологических свойств .высокополимерных материалов путем их продавливания через капилляры с постоянным градиентом скорости сдвига при постоянной температуре. 5
Этот прибор содержит тяги, .на концах,которых фиксирован обогревательный цилиндр с плунжером и сменным капилляром. Усилия, вызываемые воздействием на плунжер и материал, .перемещаемого с постоянной скоро- 10 стью от электродвигателя с редуктором штока, передаются тягами через рычажную подвеску на регистрирующий барабан с самописцем. Развертка регистрируемых усилий продавливания .во времени осуществляется ме- 15 ханизмом в виде системы блоков, грузов и тросика, что связывает перемещение штока с вращением записывающего барабана.
Известный прибор нельзя использовать для исследования реологических свойств порошко- 20 образных и гранулированных прессматериалов при температурах их .переработки в,пределах 150 — 170 С для фенопластов и 130—
150 С для аминопластов.
Вследствие того, что указанные прессмате- 2S риалы находятся в пластично-вязком состоянии непродолжительное время, не удается записать участок пластического течения, что вызывает необходимость предварительного получения таблеток из этих материалов; однако 30 таблетирование при обычных температурах также не решает задачи. Исследование при высоких скоростях сдвига требует для определения продолжительности пластично-вязкого состояния таблеток большой высоты, получение которых затруднено, да и загрузка таких таблеток,в загрузочную камеру-цилиндр вызывает определенные трудности.
Для получения таблетированного прессматериала из порошка или гранул непосредственно в испытательном цилиндре при температуре испытания и при заданном постоянном давлении с последующим продавливанием с постоянной скоростью предлагается прибор для реологических исследований, например, термореактивных прессматериалов. Этот прибор отличается от известных тем, что .в нем шток соединен со съемным плунжером через гидроцилиндр, скользящий впереди штока по его тягам.
Для продавливания материала или его уплотнения без регистрации усилий и без перемещения гидроцилиндра относительно тяг эластомера гидроцилиндр снабжен фиксаторами-зажимами, например, электромагнитного или механического типа.
Предлагаемый прибор для исследования реологических свойств материалов позволяет исследовать термореактивные прессматериалы при температурах их,переработки, определять
3 с большей точностью их текучесть, четко выделять продолжительность их пластично-вязкого состояния.
На фиг. 1 изображен предлагаемый прибор; на фиг. 2 — диаграмма реологических кривых.
Гидроцилиндр 1 последовательно соединен с передней частью штока 2 эластомера, перемещаемого от электродвигателя с редуктором с постоянной скоростью, и скользит впереди
;штока по тягам 3. На концах тяг фиксируюг обогревательный цилиндр 4 с плунжером 5 и сменным капилляром б. Указанные тяти с цилиндром 4 подвешены с помощью призм 7 на рычажную подвеску 8, связанную с маятниковым силоизмерителем 9, приводящим в движение планку с самописцем 10 для регистрации усилий. Механизм развертки усилий во времени выполнен в виде системы грузов, блоков и тросика и связывает перемещение штока 2 через червячное колесо Il с вращением барабана 12 с графиком.
Исследования реологических свойств полимерных материалов, например термореактивных прессматериалов, осуществляют следующим образом.
Засыпают .порошкообразный или граннулированный прессматериал в обогреваемый цилиндр 4 со сменным капилляром б, отверстие которого временно закрывают. Перемещение штока гидроцилиндра 1 с помощью гидропривода за 1 — 3 сек уплотняет прессматериал до заданного давления. Затем перекрывают краны;гидроцилиндра, извлекают стержень из капилляра и включают двигатель,для перемещения штока 2 эластомера с постоянной скоростью. Продавливание осуществляют до выхода кривой «усилие продавливания — время о пыта» на стадию отверждения,прессматериала (в точку А, лежащую на 10 — 15 мм .выше участка пластического течения на кривой, фиг. 2).
24469!
Текучие свойства прессматериалов оценивают по высоте горизонтального участка пластического течения (в кгс). Продолжительность пластического течения (в сек) определяют методом пересечения касательных (фиг. 2) .
Предлагаемый прибор можно использовать не только для определения структурно-механических свойств полимерных материалов, но для исследований, например,,процессов фор10 мования, особенно реактопластов, при различных режимах, учитывая в совокупности или в отдельности достоинства постоянных и переменных скоростей.
Гчдроцилиндр 1 в определенных условиях
15 используют и как мессдозу. При этом можно определять и записывать перепад давления по высоте .прессматериала, определять тем самым потери на трение при продавливании.
Предлагаемый прибор позволяет в доста20 точно широких пределах просто и доступно расширить возможности известного эластомер а.
Предмет изобретения
Прибор для реологических исследований высокополимерных материалов, содержащий обогревательный цилиндр со с.ьемным плунжером и сменным капилляром, систему передо дачи усилий, вызываемых воздействием на плунжер и материал перемещаемого с постоянной скоростью .штока, и механизм развертки регистрируемых усилий продавливания во времени, отличающийся тем, что, с целью рас55 ширения области применения, например определения показателей текучести термореактивных прессматериалов в порошкообразном и гранулированном состоянии при температурах переработки прессматериалов и определения
40 продолжительности пластично-вязкого состояния при этих температурах, шток соединен со съемным плунжером через гидроцилиндр.
244691 <а2
Фиг. 1
Составитель Л. Дмитриев
Текред Л. Я. Левина Кор рек гор В. И. Жолудева
Редактор А. Петрова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 2579/7 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ К<сиитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова. д. 4
