Способ контроля степени отверждения термореактивных полимерных материалов Советский патент 1991 года по МПК G01N11/16 

Изобретение касается определения технологических свойств термореактивных полимерных материалов и в частности, может быть использовано для установления и отработки режимов отверждения волокно- наполненных реактопластов.

Цель иобретения - повышение точности контроля степени отверждения преимущественно для волокно-наполненных полимеров.

Непрерывное деформирование термореактивных полимерных материалов с волокнистым наполнителем на стадии вязкопластичного состояния до точки гелеобразования со скоростью сдвига 0,015- 0,95 позволяет повысить точность измерения вязкоупругих характеристик за

счет ориентации наполнителя вдоль направления деформирования, в результате чего снижается разброс измеряемых вязкоупругих характеристик при параллельном испытании одного и того же материала. При этом ориентация наполнителя приближается к реальным технологиям.

По экспериментальным данным погрешность определения вязкоупругих свойств предложенным способом не превышает допустимого. Повышение точности достигается благодаря ориентации наполнителя в образце при непрерывном деформировании на стадии вязкопластичного состояния до точки гелеобразования

Непрерывное деформирование до точки гелеобразования со скоростью сдвига

о сл

ю

меньше, чем 0,015 не дает существенного эффекта, так как не приводит к ориентации наполнителя.

При непрерывном деформировании со скоростью сдвига более 0,95 нарушается монолитность образца, происходит его послойное разделение и разрушение волокнистого наполнителя.

В термостатированной форме, состоящей из ротора, пуансона и матрицы реометра, устанавливают заданную температуру, при этой температуре формируют образец термореактивного полимерного материала при давлении, соответствующем давлению переработки. Далее образец непрерывно деформируют со скоростью сдвига 0,015- 0,95 путем включения вращения ротора и за процессом испытания следят по графику, автоматически вычерчиваемому на вторичном-самопишущем приборе, После появления точки перегиба на горизонтальном участке кривой графика, соответствующей точке гелеобразования, вращение ротора выключают и проводят малоамплитудное вынужденное периодическое деформирование того же образца термореактивного материала путем включения колебаний того же ротора.

Частоту и амплитуду колебаний ротора устанавливают такими, чтобы не происходило разрушение структуры образца материала,

На фиг.1 приведена схема рабочего узла реометра; на фиг.2 - типичная кривая отверждения термореактивного полимерного материала.

Образец 1 формуют в термостатированной форме реометра, состоящей из пуансона 1, ротора 3 и матрицы 4. С помощью нагружающего устройства 5 создают на образец необходимое давление, а с помощью нагревателей 6 устанавливают заданную температуру образца 1. Вращение ротора с заданной скоростью задают с помощью механизма 7, а колебания с заданной частотой и амплитудой - с помощью механизма 8. Информация о вязкоупругих свойствах в процессе отверждения термореактивного

полимерного материала через торсион 9 автоматически регистрируется устройством 10.

На фиг.2 показана типичная кривая отверждения термореактивного полимерного материала, на которой по изменению крутящего момента во времени при заданных температурах и давлении судят о степени отверждения термореактивных полимерных материалов.

Участок ОА соответсвтует состоянию материала до точки гелеобразования (вяз- копластичное состояние). Точка А соответствует точке гелеобразования потери текучести,

участок АВ соответствует стадии интенсивного отверждения. На этом участке вязкость и модуль упругости за короткий промежуток времени возрастают на несколько порядков. Участок ВС соответствует завершающей стадии отверждения термореактивного полимерного материала.

Предложенный способ позволяет получить данные о степени отверждения с высокой точностью на всех отраслях процесса

отверждения. На основании полученных данных можно проводить контроль степени отверждения и в ыбрать технологические режимы шероховатости термореактивных полимерных материалов.

Формула изобретен и я

Способ контроля степени отверждения термореактивных полимерных материалов, включающий формование термореактивного полимерного материала под давлением в

термостатируемой форме реометра, нагру- жение материала в режиме вынужденного периодического деформирования после точки гелеобразования для измерения вязкоупругих характеристик в процессе отверждения, по изменению которых судят о степени отверждения материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля степени отверждения преимущественно для волокно-наполненных полимеров, до достижения точки гелеобразования проводят непрерывное деформирование материала со скоростью сдвига 0,015-0,95 с.

Изобретение относится к области контроля и отработки процесса отверждения термореактивных полимерных материалов. Цель изобретения - повышение точности контроля степени отверждения преимущественно для волокно-наполненных полиме- ров Способ включает формование термореактивного полимерного материала под давлением в термостатируемой форме реометра, нагружение материала в режиме вынужденного периодического деформирования после точки гелеобразования для измерения вязкоупругих характеристик в процессе отверждения, по изменению которых судят о степени отверждения материала Новым в предлагаемом способе является то, что до достижения точки гелеобразования проводят непрерывное деформирование материала со скоростью сдвига 0,015-0,95 . 2 ил сл

Фи&1

Щи г. 2

TffyeM)