Устройство для контроля отверждения полимерных композиций Советский патент 1983 года по МПК G01N33/44 

оо ю 4; Изобретение огаосигся к технологии полимерных ма ериапов и использовано цгш контроля отвержцения noroiMepiibiK компоатшй. Известно устройство, реагшзующее резонансный вибрационный способ опр&целения вязкоупругик сбойств потаме .ров, содержащее вибратор, виброцатчик, регистратор измерений и форму, В форму помещается исспедуемая полимерная композиция и виброцатчик, питаемый переменным током. Частота Toica изменяется цо обеспечения резонанса системы вибратор - полимер и, кроме того, поацерживается постоянство произвеа&jfflK амплитуды механических колебаний резонансную частоту l . Недостатком указанного устройства является невозможность контроля отверждения пысоковязкик и жестгатх композиций на конеч ш1х стадиях отвер к ценля ввиду сложности подбора резонано ной частоты, так как система вибратор полимер может иметь несколько реэонан сных пиков вследствие того, что в коло бании участвуют несколько элементов, имеющих собственную жесткость и массу. Из-за 1шзкой мехашгческой добро ности системы вибратор -. зонд - полимер эти пики имеют весьма стзчаженную форму, что также затрудняет измерения. Известен прибор для контроля процесса отверждения вязких композиций,со- держащий зонд,автогенератор электрическ колебаний, частота которых зависит от вели .чины динамического моделя сдвига отверждаемой полимерной композиции, элементы ц пи отрицательной обратной связи,форму и ск му измерегаш и записи на диаграммной пен. те частоты колебаний Г23. / К недостатком прибора следует oi нести низкую точность измерения на конечных стадиях отверждения и относительно ограниченный круг иссл&дуемых материалов, который охватывает в основном полиэфируретановые каучуки и другие вулканизируемые; смеси. Поддержание постоянной амплитуды копебания зонда требует большой мощности генератора колебаний в случае высоковязких и жестких композиций вспецствие большого сопротивления переме щениями зонда вулканизируемой маосы. Наиболее близким по технической сущности и к предлагаемому является устройство, реализующее способ контроля степени отверждения пояимерйой композиции, содержащее зонд, генератор гармон ческих; колебаний, измеритель амплитуды и контейнер З. Устройство работает следующим образом. Зонд, помещенный в исследуемую компоцизию, подвергается вынужценнвш гармоническим колебаниям. По мере отверждения композиции амплитуда ко колебания его идаленяется. По отношению мгновенных, значений возбуждающей силы к амплитуде колебаний зонда судят о степени отверждения полимерной композиции. I Недостатком указанного устройства является низкая точность измерений для сред, модуль упругости которых одного порядка с модулем упругости металлов, что затрудняет -испытания Полимерных, композиций, имеющих вы iCoKHe значения модупя упругости на ко нечных стадиях отверждения, когда, жест.кость пробы исследуемой полимерной композиции максимальна. Цель изобретения . повышение точности контроля высоковязких и жестких композиций на конечных стадиях отверяшения. Указанная цель дослчггается тем, чт« устройство для контроля отвержцения полимерных композиций, содержащее зонд механически соецннештый с генера- тором гармонических колебаний, измеритель амплитуды и контейнеру снабжено плоской мембраш ой нсестко закрепленной по периметру в полости контейно ра и образующей с его стенками камеру для исследуемой полимерной композиша, причем зонд механически соединен с центральной частью мембраны. Введение в устройство мембраньт позволяет уменьшить в любых пределах изгибную жесткость пробы исследуемого материала, обеспечивая приватом ее связь с рабочим концом зонда. Следовательно амплитуда колебаний зонда не будет-так резко затухать по мере отверждения композишш и может быть Измерена на конечных; стадиях отверж « дения. : Н, чертеже представлено предлагаемое устройство. Устройство содержит зонд 1, выполненный в вице стержня, генератор 2 гармонических колебаний, измеритель 3 амплитуды, KOHTeteep 4, в полости которого с помощью зажимных прнспособпений закреплена плоская мембрана 5. Мембрана выполнена например, из или бериллиевой бронзы. Иэгибная жесткость мембраны выбирает ся по возможности малой, так как она вхооит в суммарную изгибную жесткост системы мембрана - проба материала Однако жесткость мембраны в то же время должна быть достаточной для того, чтобы мембрана не потеряла сво устойчивости (первоначальной формы) после нанесения на нее пробы исследу& мой полимерной композиции. Рабочая часть зонда 1 неподвижно закреплена в центральной части мембраны с nceviou резьбового соединения. Устройство работает следующим образом. Проба испытуемой пошшериой комп зиции наносится (наливается, напыляется и т.п.) в виде тонкого слоя на мембрану 5, как это показано на фиг. Генератор 2 гармонических колебаний возбуждает колебания зонда, конец которого передает колебания на мембрану 3. Амплитуда колебаний зависит от жесткости мембраны вместе с о&4184раэцом материала. При этом материал по мере отверждения все сильнее сопротивляется движениям зонца, амплитуда колебаний уменьшается, что и фиксируется измерителем 3 амплитуды. Изги нал жесткость мембраны также вхоцит в результат измерения, но она постоянна и может быть учтена при измерениях как характеристика прибора. Варьируя толщину пробы материала, MOHUIO вщироких пределах изменять ее изгибную жесткость, что дает возмож ность контролировать отверждение поли- мерных материалов, обладаюпшх сколь угодно высокими значениями вязкости и модуля упругости. При использовании предлагаемого устройства в сравнении с известным повышается точность контроля, отверж дения по1шмерных композиций на конечнык стадиях отверждения, а также представляется возможньтм контролировать отверждение широкого круга отверж дающихся полимерных материалов от низковязких д о обладающих высокими значениями вязкости и модуля упругости.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОТВЕРЖДЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМр. ПОЗИЦИЙ, содержащее зонц, механически соециненнь й с генератором гармонических колебаний, измеритель амппиту ды и контейнер, отличающеес я тем, что, с цепью повышения точности контроля высоковязких композиций на конечных стадиях отверждения, оно снабжено плоской мемраной, жестко закрепленной по периметру В полости жонтейнвра и образующей с- его сгенками камеру для исспедуемой полимерной композиции, причем зонц механически соединен с центральной частью мвмбраны.