Способ контроля степени отверждения термореактивных полимерных материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N11/16 

со

vj

4

О

О

Изобретение относится к способам определения технологических свойств, а именно к способам определения степени отверждения термореактивных полимерных материалов, и может быть использовано для установления и отработки режимов отверждения.

Целью изобретения является повышение точности определения вязкоуп- ругих характеристик термореактивных полимерных материалов в процессе отверждения.

Сущность способа заключается в следующем.

В термостатируемой форме динамического реометра устанавливают заданную температуру, при этой темпе,рату- ре формуют образец термореактивного полимерного материала под давлением, соответствующим давлению прессования Далее образец подвергают деформированию путем включения колебаний ротора через торсион с оптимальной частото и амплитудой, характерными для испы- туемого материала. За процессом испытания следят по графику, автоматически вычерчиваемому на вторичном самопишущем приборе. В процессе испытания замеряют амплитуду колебаний ротора. В начальной стадии отверждения , когда испытуемый материал находится в вязкопластичном состоянии, амплитуда колебаний ротора по своим значениям близка к заданной амплиту- де на противоположном от ротора конц торсиона. По мере отверждения материала его вязкость и модуль упругости возрастают, а амплитуда колебаний ротора уменьшается за счет увеличени угла скручивания торсиона.

На чертеже представлена схема измерительного узла динамического реометра.

Образец 1 формуют в термостатируе мой форме динамического реометра, ограниченной рифленьми поверхностями пуансона 2 и ротора 3 и гладкой поверхностью матрицы 4. С помощью нагревателей 5 устанавливают определенную температуру, а с помощью нагружающего устройства 6 - необходимое давление формования материала. Амплитуду и частоту колебаний конца торсиона 7 со стороны привода 8 задают задатчиком 9 колебаний, они остаются постоянными в процессе всего испытания. По мере отверждения образца 1 жесткость его возрастает, угол скру

0

0 5 D 5 0

з

0

5

чивания торсиона 7 увеличивается, а измеряемая устройством 10 амплитуда колебаний ротора 3 уменьшается. Кривая отверждения фиксируется регистрирующим прибором 11, например потенциометром. Вязкоупругие характеристики вычисляют по формуле.

Пример. Асбомассу 143-63 Л, представляющую собой композицию на каучуковом связующем с наполнителем в виде коротковолокнистого асбеста, загружают в измерительный узел динамического реометра при , формуют под давлением 30 МПа и подвергают деформированию при заданных амплитуде 0,733° и частоте 0,02 Гц. За процессом испытания следят по графику, вычерчиваемому на вторичном самопишущем приборе.

По этой ме тодике было проведено 25 опытов. Коэффициент вариации составил 4,2%. Для способа-прототипа была проведена серия из 25.опытов при тех же заданных условиях. Коэффициент вариации составил 13,1%, т.е. в 3 раза больше.

Непосредственное измерение амплитуды колебания ротора в процессе испытания термореактивного полимерного материала позволяет повысить точность определения вязкоупругих характеристик на 12%, что обеспечивает повышение производительности проведения испытаний вследствие сокращения числа опытов.

Формула изобретения

Способ контроля степени отверждения термореактивных полимерных мате- . риалов, включающий формование и отверждение термореактивного полимерного материала под давлением в термостатируемой форме динамического реометра и создание в нем динамической деформации сдвига через торсион в режиме вынужденных малоамплитудных периодических колебаний при плавно уменьшающейся амплитуде для определения вязкоупругих характеристик, по изменению которых судят о степени отверждения материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения вязкоупругих характеристик, в процессе отверждения измеряют амплитуду колебаний ротора, а Вязкоупругие характеристики определяют по формуле

31374100

, К .А sine/ s М В

G - динамический модуль упругое- .

ти при сдвиге, Па j 5 К - жесткость торсиона, H-MJ

- коэффициент формы, - заданная амплитуда, град., - угол сдвига фаз, град.; - амплитуда колебаний ротора, град.

Изобретение относится к области определения технологических свойств. а именно к способам определения степени отверждения термореактивных полимерных материалов (ТПМ) и, может быть использовано для отработки режимов отверждения. Целью изобретения является повышение точности определения вязкоупругих характеристик ТПМ в процессе отверждения. Способ включает формование и отверждение ТПМ под давлением в термостатируемой форме динамического реометра и создание в нем динамической деформации сдвига через торсцон в режиме вынужденных малоамплитудных периодических колебаний при плавно уменьшающейся амплитуде. При этом измеряют амплитуду колебаний ротора в процессе отверждения испытуемого ТПМ и вычисляют вяз- коупругие характеристики пО формуле. 1 ил. сл

У/