Способ определения текучести термореактивных пресс-материалов Советский патент 1986 года по МПК G01N11/00 

I Изобретение относится к технике испытаний отверждающихся материапов в частности высоконаполненных термореактивных пластмасс, и является усовершенствованием известного способа. По основномуавт.св. № 1117486 известен способ определения текучес ти термореактивных пресс-материалов включающий заполнение пресс-материа лом измерительного канала, образова ного поверхностями винтовой цилиндр ческой пружины, матрицы и пуансона и определение степени заполнения (т кучести) путем деформирования сжатием пружины вместе с исследуемым материалом. Степень -заполнения прес материалом Измерительного канала оп ределяют по разности высот пружины в деформированном и недеформированном состояниях f -г ( E-f,4,(-r---p), где - длина соединительного канала; f - длина одного витка спирального измерительного канала; fo- расстояние между соседни ми витками вдоль оси пружины; лН - разность высот пружины до и после деформировани f - постоянная пружины, хара теризующая расстояние вдоль измерительного канала от конца образца (нижней его границы) до ближайшей к нему точки соприкосновения витков пружины после ее деформи рования. Известный способ обеспечивает определение текучести пресс-матери лов без разбора формы и значительн облегчает чистку формы следствие нарушения адгезионного сцепления м териала образца с материалом пружины . Однако не всегда удается быстро и без применения специальных устройств разъединить форму для извле ния пружины с образцом и очистки, так как в случае высокой прочности сцепления полимерного материала с териалом формы деформация пружины не позволяет нарушить адгезионное 412 сцепление материала с поверхностью матрицы, что снижает производительность способа. Кроме того, при проектиро,вании оснастки для переработки полимерных материалов необходимо знать уровень адгезионного взаимодействия прессматериала с материалом формы. Это позволяет рассчитать усилие, необходимое для разъединения пресс-формы и выталкивания готового изделия, и, следовательно, выбрать соответствующее прессовое оборудование. Значение уровня адгезионного сцепления необходимо также при изготовлении изделий с повьппенными требованиями к внешнему виду, так как качество поверхности в значительной мере зависит от силы сцепления пресс-материала с материалом формы. Цель изобретения - расширение функх ий известного способа путем обеспечения возможности контроля адгезии исследуемого материала сформированного образца к материалу матрицы и повышение производительности процесса определения текучести. Цель достигается за счет того, что в известном способе, включающем заполнение пресс-материалом измерительного кан,ала и деформированием пружины сжатием перед деформированием или в процессе его, матрицу подвергают скручиванию относительно пуансона с пружиной, а об адгезии судят по минимальному усилию скручивания. Деформирование пружины сжатием позволяет разрушить адгезионное сцепление полимерного материала с пружиной и определить текучесть, t скручивание матрицы относительно пуансона позволяет нарушить сцепление пресс-материала с поверхностью матрицы, а это, в свою очередь, позволяет быстро извлекать из матрицы пуансон с пружиной и образцом для очистки внутренней поверхности матрицы и подготовки формы для следующего испытания. Зная минимальное усилие, при матрица проворачивается относительно пуансона с пружиной, определенное прямым измерением, можно определить адгезию исследуемого материала образца, сформированного в тех же условиях, при которых определяется и текучесть,, к материалу ма рицы, воспользовавшись соотношением , -iLlfolbL В. оЗг - -YJ где F - минимальное усилие скручи вания; F - усилие скручивания матрицы без пресс-материала; fg - расстояние между соседним витками вдоль оси пружины t - текучесть пресс-материала L - расстояние от оси вращени матрицы до точки приложения усилия F V d- внешний диаметр пружины. .Знаменатель в формуле (2) характ ризует площадь поверхностного контакта материала с матрицей. Величину f находят из соотношения (1). На чертеже представлено устройство, реализующее способ. Форма состоит из матрицы 1, пуан сона 2, винтовой цилиндрической пружины 3, которая установлена так, что образует с поверхностями пуансо „.,. на и матрицы измерительный канал, опорного кольца 4 и плиты 5 с отверстием под пуансон. При введении в канал материала 6 через литниковую втулку 7 и соединительный канал 8 он заполняет определенную часть длины (объем) канала. Матрица 1 фиксирована в выемках крьшши 9 и снабжена ведомой шестерней 10. Крутящий момент И через привод 11 и ведущую шестерню 12 передается на ведомую шестерню 10, которая жестко соединена с матрицей 1. Перед деформированием пружины 3 или в процессе его создают постепен но увеличивающийся крутящий момент, I который через привод 11, ведущую 12 и йедомую 10 шестерни передаётся матрице 1. При достижении крутящим моментом некоторого значения матрица проворачивается, при этом нарушается адгезионное сцепление прессматериала с материалом матрицы. Усилие, соответствующее началу вращения матрицы, принимается в качестве минимального усилия скручивания F , цию без пресс-материала. Пример. Проводят определение текучести и адгезии термореактивного древеснополимерного пресс-материала содержащего измельченную древесину 57-60%, измельченный пропитанньй .капроновый корд 15-17%, связующее 414 ЛБСЗ 25-26%, уротропин 0,15%, кислоту уксусную 98,5-0,06%. Измерения проводят предлагаемьм и известным способами. Параметры процесса определения текучести в. обоих случаях поддерживают равными. Температура формы 150+5С. После предварительного подогрева материала в загрузочной камере в течение 60 с определяют текучесть пресс-материала при давлении (140±0,5) МПа. Для определения текучести и адгезии используют форму с пружиной (высота 60 мм, внутренний диаметр 30 мм), выполненную из стали 65Г прямоугольного сечения () мм. Расстояние между соседними витками оси пружины составляет 5 мм. Угол наклона витков пружины к горизонтальной плоскости 9°. Величина f, If, для данной пружины 1/2. Предлагаемым способом определяют текучесть и адгезию пресс-материала путем измерения разности высот пру„,,„., „ „„.. жины в деформированном и недоформированном состояниях, и минимального усилия скручивания. Известным способом определяют текучесть пресс-материала по разности высот пружины до и после деформирования. Данные сведены в таблицу. Сравнение средних значений пока- . зателя текучести по критерию Стьюдента позволяет считать их равными (при уровне значимости не более 5%). Следовательно, предлагаемый способ не снижает точность определения текучести. Затраты времени по десяти испытаниям предлагаемым способом на 24 мин (в 1,6 раза), меньше. Формула изобретен Способ определения текучести термореактивных пресс-материалов по авт.св. № 1117486, отличаюийся тем, что, с целью расширения функций способа путем обеспечения возможности контроля адгезии иследуемого материала сформированного бразца к материалу матрицы, а также производительности процеса определения текучести, матрицу одвергают скручиванию относительно уансона с пружиной, а об адгезии суят по минимальному усилию скручиваия . Показатели

Предлагаемый способ

Среднее значение

10 Образец LlITIZQIIIIIIIi:

Изобретение относится к области исследования реологических свойств термореактивных пресс-материалов. Цель изобретения - распшрение функциональных возможностей путем контроля адгезии образца и повьшение производительности испытаний. Перед деформированием прулсины 3 создают крутящий момент на матрице 1. Момент проворачивания матрицы 1 фиксируют. Измеряют минимальное значение в качестве усилия скручивания. 1 ил., 1 табл. 10

Текучесть, 70 79 79 мм 83 85 0,7 0,9 1,0 МПа 0,9 0,9 .Время, 235 221 230 с 258 245

Известный способ Текучесть, 73 78 83 81 83 мм 80 Время, 363 405 401 389 375 с 380 84 71 80 73 85 79 1,1 0,7 0,9 0,7 0,8 0,86 227 248 259 247 250 242 79 80 71 73 78. 392 399 378 390 387