Способ ускоренного термического старения плоских образцов резины Советский патент 1989 года по МПК G01N33/44 

(21)4170606/23-05

(22)30.12.86

(46) 23.10.89. Бюл. К 39

(71)Научно-исследовательский институт шинной промьппленности

(72)Г.Ф.Никольская и М.К.Хромов

(53)678.01 (088.8)

(56)Физико-механические испытания каучука и резины: Труды НИИШП. Сб.7 - Госхимиздат, 1960, с. 131.

(54)СПОСОБ УСКОРЕННОГО ТЕРМИЧЕСКОГО СТАРЕНИЯ ПЛОСКИХ ОБРАЗЦОВ, РЕЗИНЫ

(57)Изобретение относится к испытанию резины, в частности к способу ускоренного термического старения плоских образцов резины, работающей в условиях ограниченного доступа воздуха. Изобретение позволяет повысить точность определения коэффициента термического старения, производительность и безопасность способа за счет того, что изолирование каждого образца осуществляют путем плотной прикатки к нему с двух сторон тонких полиэтиле- новйх прокладок, отделяющихся после термостатирования, обкладывания изолирующими газонепроницаемыми термостойкими пластинами, складывания в стопу по 2-5 образцов, обкладывания .ее сверху и снизу такими же пластинами и дальнейшего обжима до уменьшения первоначальной высоты на 5-10%. 3 табл.

с S

(Л

Изобретение относится к испытанию резины, в частности к способу ускоренного термического старения плоских образцов резины, работающей в условиях ограниченного доступа воздуха. Изобретение позволяет повысить точность определения коэффициента термического старения, производительность и безопасность способа за счет того, что изолирование каждого образца осуществляют путем плотной прикатки к нему с двух сторон тонких полиэтиленовых прокладок, отделяющихся после термостатирования, обкладывания изолирующими газонепроницаемыми термостойкими пластинами, складывания в стопу по 2-5 образцов, обкладывания ее сверху и снизу такими же пластинами и дальнейшего обжима до уменьшения первоначальной высоты на 5-10%. 3 табл.

Изобретение относится к испытаниям резины, в частности к способу ус. коренного термического старения плоских образцов резины в условиях ограниченного доступа воздуха.

Цель изобретения - повьшение точности определения коэффициента термического старения, повышение производительности и безопасности способа. ,

Пример 1. Ускоренное термическое старение плоских образцов из резины осуществляют следующим образом.

Берут 5 плоских образцов из бре- керной резины на основе СКИ-3+СКД (80-20) размером мм при толщине 2±0,2 мм. Изолируют эти образцы путем плотной прикатки к ним с обеих сторон изолирующих прокладок из полиэтиленовой пленки толщиной 0,01- 0,05 мм, свободно отделяющейся после

термостатирования, последующего скла- дьшания их в стопу и прокладывания между ними пластинок из термостойкой резины, дальнейшего обкладывания сверху и снизу полученной стопы такими же пластинами, равномерного обжима ее до уменьшения первоначальной высоты на 10%, путем зажатия в струбцине.

Полученную заготовку помещают в термостат или сушильный шкаф, где подвергают нагреву до 200 С и при заданной температуре выдерживают в течение 24 ч. На трех полках этого шкафа можио разместить девять струбцин с 45 плоскими образцами, из которьсх можно вырубить 315 образцов-лопаток по ГОСТу.

Увеличение числа плоских образцов в стопе более пяти приводит к увеличению общей высоты стопы, следовательно, к неравномерности npoiрена за

ел

05 QD

00

испытан11я Увеличение степени сжатия более 10% от первоначальной высоты гтопы приводит к деформации плоских образцов, находящихся в стопе . Увеличение температуры нагрева вьЕпе 200 С приводит к потере формы образцов и деструкции полимерных материалов ,

Пример 2. Аналогичен примеру 1, изменяется только число испы- TyeNjbix образцов, равное двум. Уменьшение количества образцов нерационально ,

Пример 3. Аналогичен примерам 1 и 2, но стопу из плоских образцов с прокладками и пласпдаами цод- вср лю г равномерному обжатию до уменьшения ее первоначальной высоты па 5%.

Уменьшение степени обжатия менее 57. от первоначальной высоты не гарантирует выравнивание образцов и плотного npiLTieraHim друг к другу и, сле- дог-ательно, достаточной изоляции плоских образцов во время термоста- т: ровлиил от воздействия кислорода.

Пример 4. Аналогичен приме- pc iM i-3 J HO тa iпepaтypa нагрева равна 70 С. Уменьшение температуры нагрева 70 С не обеспечивает высокоэластичного состояния изолирующей прокладки H j полизтиленовой пленки.

Таким образом, ;.1ля обеспечения равномерного нагрева нлоских образцов их оптимальное количество должно составить 2-5 шт. Для обеспечения надежней изоляции от воздействия кислорода воздуха достаточно нодвергнуть обжатию подготовленную стопу до утиеньшения первоначальной высоты ее на 5-10% при нагреве от 70 до 200°С.

Такой реж1м работы обеспечивает высокоэластичное состояние полиэтиле- H jBoii пленки, приваривание ее к испы- тьшаеь ьм тлоскиг- образцам во время старения и свободное отделение после охлалщеням комнатной температуры.

П р и :-1 - р 5. Аналогичен примерам 1-4, но нагрев осуществляют до 150 С в течение 24 ч. Далее из плоских обрл-:::,в, охлажденных после тер- мичо:: ;.,ii- i с гарения, вырубают образцы- аспатки и испытывают согласно ГОСТу, определяя yc.iioHiPvio прочность и коэф- с ;иш- -НТ ста..я ПО УСЛОВНОЙ нрочнос- м К н ко: |Ьфи Ц1ент старения по удли- ьс:1Г Г 1 при раярь--,с Kj-. определяемые :ю ({юрмулам

К , 100%;

t ID

o-Et

Kj- -p 1UO%,

c- GO

где f - показатели условной прочности до и после старения; f - показатели условного удлинения при разрыве до и после старения.

Пример 6. Ускоренное термическое старение плоских образцов из брекерной резины на основе СКИ-3+СКД

(80:20) по известному способу. Изоли- рование плоских образцов производят

путем помещения их в герметичную камеру с ннертным газом, например азотом, под давлением 7 атм, нагрев и выдержку осуществляют при 150 С в те- чение 24 ч.

5

0

0

5

Плоские образцы-лопатки подвергают испытанию для определения К г и У.-, Пример 7. Ускоренное термическое старение плоских образцов из резш СКИ-З+СКР (80:20) из брекерной резины осуи;ествляют путем закладки плоских образцов, обернутых в целофа- не, в массив брекерной резины по- крьяики и дальнейших нагрева и выдержки при 150°С в течение 24 ч. Далее из плоских образцов, извлеченных из массива шины, вырубают образцы-лопатки и подвергают их испытанию для оп- ределения Кг и Кр.

Расчетные данные примеров 5-7 приведены в табл. 1.

Примеры 8-12. Иллюстрируют результаты старения на разных типах резин и в разных средах.

Данные приведены в табл. 2 и 3.

По предлагаемому способу старение замедляется в 5-7 раз по сравнению со старением на воздухе и в 1,5-2 раза но сравнению со старением в азоте и совпадает с данными по старению резин в массиве шины.

Таким образом, предлагаемый способ

ускоренного старения плоских образцов из резины позволяет более точно определить коэффициент термического старения, исключает необходимость при изоляции образцов применения инертных газов (азота, аргона), улучшает условия безопасности работы, исключая работу с баллонами со сжатым газом под давлением. Способ дает воз5

можность в 7,6 раз увеличить производительность испытательных работ.

Формула изобретения

Способ ускоренного термического старения плоских образцов резины, ра ботающих в условиях ограниченного доступа воздуха, включающий изолирование образца от кислорода воздуха, нагрев до 70-200°С и вьщержку при заданной температуре, отличаю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности определения коэффициенВ азоте

В бескислородной среде

В бескислородной среде, в массиве нату- Рсольного образца

СИ1-3 +

+СКД

(70:30)

СКИ-31.БСК

(80:20)

150

180

24

33

236

133

620

244

Примечание. fpHfp -- условная прочность н удлинение при разрыве, СКИ-3 - нзопреновый ка му1с; СКД - бутадиеновый каучук; БСК - бутаднен-стирольный каучук.,

786

та термического старения, повышения

производительности и безопасности способа, изолирование каждого образца осуществляют путем плотной прикат- ки к нему с двух сторон тонких полиэтиленовых прокладок, отделяющихся после термостатирования, обкладывания изолирующими газонепроницаемыми термостойкими пластинами, складывания в стопу по 2-5 образцов, обкладывания ее сверху и снизу такими же пластинками и дальнейшего обжига до уменьшения первоначальной высоты на 5-10%.

Таблица 1

.30

15

15

10

15

10

т а Р л н II а i

298

165 527

200

558

200

55В

100

171

I 12

203

1 10

200

Таблица 3