Способ измерения модуля высокоэластичности вязкоупругого материала Советский патент 1988 года по МПК G01N11/14 

(21)4169423/31-25

(22)29.12.86

(46) 15.06.88. Бюл. 22

(71)Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологичес- кий институт резиновой промышленности

(72)А.ф.Ахрамеев и А.А.Кряволапов (53) 532.137(088.8)

(56) Мелкий Я.Я. и др. Успехи реологии полимеров. /Под ред. Г.В.Виноградова. М.: Химия, 1970, с. 152.

Машины и технология переработки каучуков, полимеров и резиновых сме-. сей.-,,Межвузовский сборник научных трудов, Ярославль, 1972, с. 4.

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МОДУЛЯ ВЫСОКО- ЭЛАСТИЧНОСТИ ВЯЗКОУПРУГОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относнтся к области реологических испытаний вязкоупругих материалов и касается определения модуля высокоэластичности каучуков, резиновых смесей и других полимерных материалов. Цель изобретения - повышение точности измерения. Измерение производят на ротационном вискозиметре. Крутящий момент (или напряжения) измеряют при заданной постоянной скорости деформации, выход на которую осуществляют при постоянном ускорении. Время нарастания скорости до заданной величины предварительно определяется во вспомогательном измерении. Оно должно быть не более времени достижения установившегося значения крутящего момента (напряжения) для заданной скорости деформации при наименьшем времени пуска. 2 ил.

Ф

ю

00 00

Изобретение относится к реологическим испытаниям вяэкоупругих материалов, и касается определения модуля .высокоэластичности каучуков, резиновых смесей и других пoли зepныx материалов.

Цель изобретения - повьппение точности измерения модуля высокоэластичности вязкоупругого материала,

На фиг,1 изображен график зависимости величины крутящего момента от наибольшего времени пуска при измерении модуля высокоэластичности вязко- упругого материала; на фиг,2 - изме- нение скорости деформации при выходе :на заданную скорость.

Способ осуществляют следующим образом.

Берут навеску, устанавливают скорость при минимально возможном времени пуска и измеря;ют величину крутящего момента до установившегося значения ,

Проводят прямую, параллельную оси времени испытаний, определяют начальную точку А стабилизации величины крутящего момента, по положению ;ко- торой на ОСИ времени определяют наибольшее время пуска при основном измерении (фиг,1).

По наибольшему времени пуска определяют минимальное значение ускорения испытания (как частное от деления заданной скорости на наибольшее время пуска). ,

Выбирают необходимое время пуска и пусковое ускорение при выходе на заданную скорость в пределах, полученных в дополнительном опыте

В основном измерении берут навеску того же материала одйой партии, получают зависимость крутящий момент - время при выходе на заданную скорость с постоянным ускорением (фиг,2).

Рассчитьшают зависимость напряжение сдвига - время

По начальной части восходящей кривой определяют модуль высокоэластичности как отношение напряжения,к деформации, где деформация рассчитывается по формуле

„ 2

Г Т

где if ускорение деформации.

Технически предлагаемый способ может быть осуществлен на основе ротационного вискозиметра путем примененйЯ устройств с управляемой во вре0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

мени скоростью вращения ротора (например, электродвигателей постоянного тока с подачей изменяющегося по зад,анному закону электрического сигнала для управления вращения ротором) ,

Приме р..Для осуществления способа бьш использован ротационный вискозиметр, снабженный приводом типа ЭТО-2,

Измерения проводили при на следующих типах каучуков: натуральном (НК), изопреновом (СКИ-3) и нитриль- ном (СКН-4рМ).

Время прогрева образца исследуемого каучука в зазоре между камерой и ротором составляло 10 мин.

В начале определяли время дости- . женин крутящим моментом установившегося значения при минимальном времени пуска (в используемом приводе 0,55 с) для вышеуказанных типов каучуков. При обеспечении скорости деформации, равной 55 время достижения установившихся значений для НК, СКИ-3 и СКН-40М соответственно равны: 40, 8 и 6 с. Данные получены путем вычисления среднего арифметического значения после десяти измерений и округления до целого значения. Для используемых материалов ве- личины пусковь х ускорений соответст- венно равны:- 1,4; 9 и 9,2 с и найдены путем деления заданной скорости деформации, равной 55 , на время достижения установившегося значения крутящих моментов для каждого из ifay- чуков.. Основные измерения ocyщecfвля- ли путем выхода на заданную скорость деформации, равную 55,с , при постоянном значении ускорения деформации, вдвое вьш1е величины, найденной во вспомогательном измерении для каждого типа каучука. Прямолинейный участок диаграммы крутящий момент - время пересчитывали в диаграмму напряжение - деформация. По углу наклона полученной диаграммы определяли модуль высокоэластичности. Усредненные (по десяти измерениям) значения модулей высокоэластичности составили, кг/см : НК 0,6ГСКИ-3 0,4J СКН-АОМ 1,1, Наибольший разброс показаний составил по десяти измерениям не более 5%, Измерение модуля высокозлас- тичности ,на ротационных вискозиметрах типа Муни и РВ-2 при равных условиях по существующему способу показал разброс, %: НК 37; 28; СКН-40М 43.

Формула изобретения

Способ измерения модуля высоко- эластичности вязкоупругого материала, путем определения отношения напряжения сдвига к деформации в пусковой ю период при выходе на заданную скорость сдвига при деформировании в )емя nycffcf

|

«

Saofgf fifGff Cffcyy fe/r7fy ffff /7/3e jm/ffffffj 4OMt/ Cf7ffc §

eHo ocfrrif /

/70 flpeaffrffs&e/ OM crr&coSy

зоре между двумя коаксиальными цилиндрами, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения, выход на заданную скорость деформирования осуществляют при постоянном ускорении деформирования, причем время нарастания скорости до заданной величины выбирают не более времени достижения установившегося значения напряжения сдвига при наименьшем времени пуска. .

3/земя

fpus. i

S/ysMfi

фиг, 2