Кольцевой динамический реометр Советский патент 1992 года по МПК G01N11/16 

Изобретение относится к переработке пластмасс и предназначено для исследования процесса отверждения реактоплаетов и определения их технологических характеристик.

Известен пластомет р Канавца, принцип действия которого основан на измерении сопротивления сдвигу исследуемого полимера, находящегося в узком коаксиальном зазоре при постоянных температуре, давлений и скорости деформации.

J Однако при испытании высоковязких и высоконаполненных полимеров наблюдается неравномерное заполнение материалом рабочего коаксиального зазора, в условиях непрерывного деформирования происходит процесс разрушения пространственной

структуры сетчатого полимера, для получения полной кинетической кривой процесса отверждения требуется провести значительное количество опытов.

Наиболее близким к изобретению является динамический реометр типа ПМР-1 .Основными элементами прибора являются узлы задания температуры, давления, амплитуды и скорости деформирования, измерения крутящего момента и пресс-форма с пуансоном.

К недостаткам прибора сдедует отнести невысокую разрешающую способность узла измерения крутящего момента, что существенно снижает точность определения характерных точек на кривой отверждения реактоплаетов.

О

со о

Общим недостатком известных приборов является невозможность изучения процесса отверждения реактопластов в ультразвуковом поле, поскольку конструктивное оформление испытательных узлов данных приборов не позволяет получить равномерное ультразвуковое поле на формующих элементах пресс-формы.

Целью изобретения является повышение точности измерений и расширение информации о процессе отверждения реактопластов в ультразвуковом поле.

Указанная цель достигается тем, что реометр дополнительно снабжен преобразователем ультразвуковых колебаний (УЗК), размещенным на пуансоне, а также акустическими и электрическими датчиками, расположенными на дне термостатируемой кольцевой пресс-формы и ha пуансоне.

Повышение точности измерений обеспечивается дополнительном оснащением пресс-формы реометра акустическими и электрическими датчиками, что позволяет исследовать процесс отверждения реактопластов несколькими, независимыми друг от друга, методами (реологическим, акустическим, электрофизическим). Сравнительный анализ полученных в едином временном интервале зависимостей процесса отверждений позволяет уточнить его параметры (время и скорость отверждения, времена гелеобразования и пластично-вязкого состояния и др.).

Расширение информации о процессе отверждейия реактопластов в ультразвуковом поле обеспечивается наличием преобразователя УЗК, размещенного на пуансоне специальной формы, конструкцией кольцевой пресс-формы и акустическими датчиками, расположенными в пуансоне и дне кольцевой пресс-формы. Конфигурация пуансона позволяет получить на его рабочей поверхности равномерное ультразвуковое поле, параметры которого определяются акустическими датчиками. Одновременно с этим, с помощью этих же датчиков оцениваются акустические характеристики исследуемого материала.

Кольцевой динамический реометр (фиг.1) содержит узлы нагружения 1, задания периодической деформации сдвига 2, пуансон 3, термостатируемую кольцевую пресс-форму 4 с подвижным дном 5, которое связано с узлом 6 измерения крутящего момента.

Пуансон 3 жестко соединен с преобразователем УЗК 7 и подвижно с траверсой 8 через фланец 9 и упорные подшипники 10. В пуансоне 3 и подвижном дне 5 пресс-формы 4 размещены акустические датчики 11 и 12 системы измерения параметров ультразвукового поля 13 и электрические датчики 14 и 15 системы 16 измерения электропроводности.

Предлагаемый прибор работает следующим образом.

Исследуемый материал 17 загружается в кольцевую пресс-форму, которая умыкается с помощью узла 1 нагружения. Узел 2 задания периодической деформации сдвига

0 Обеспечивает необходимую скорость и амплитуду крутильных колебаний пуансона 3. Возникающий при этом момент сопротивления сдвигу регистрируется узлом 6 измерения крутящего момента. Одновременно с

5 этим происходитзаписьвединомвременном диапазоне характера изменения коэффициента поглощения УЗК и электропроводности с помощью акустических датчиков 11 и 12 и электрических датчиков 14и 15 соответствен но. Для

0 Обеспечения постоянного значения эффективной площади электрических датчиков в л условиях крутильных, колебаний пуансона диаметр датчика 15 больше диаметра датчика 14 на величину, равную удвоенной

5 максимальной амплитуды крутильных колебаний пуансона. При работе преобразователя УЗК 7 на исследуемый материал 17 воздействует равномерное ультразвуковое поле, параметры которого оцениваются си0 стемой 13 измерения, связанной с акустическими датчиками 11 и 12; После проведения исследований пресс-форма размыкается и очищается от материала.

Проведение исследований на предлага5 емом приборе полимерных материалов позволяет уточнить их технологические характеристики, а также оптимизировать процесс изготовления изделий с применением ультразвука, что дает возможность

0 расширить область применения данной технологии в народном хозяйстве. Формула изобретения Кольцевой динамический реометр, содержащий узел нагружения и задания

5 периодической деформации сдвига, соединенные с пуансоном с возможностью воздействия через пуансон на исследуемый материал и термостатируемую кольцевую пресс-форму и соединенный с ней узел измерения крутя0 щего момента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения информации о процессе отверждения реактопластов в ультразвуковом поле, он дополнительно снабжен

5 преобразователем ультразвуковых колебаний, размещенным на пуансоне, а также акустическими и электрическими датчиками, расположенными на дне термостатируемой кольцевой пресс-формы и на пуансоне.

7

Изобретение относится к области переработки пластмасс и предназначено для ис- следования процесса отверждения реактоплэетов и определения их технологических свойств. Цель изобретения - повышение информативности реометра при изучении процесса отверждения полимерных систем в ультразвуковом поле. Цель достигается тем, что пуансон, соединенный с преобразователем ультразвуковых колебаний, и подвижное дно кольцевой пресс-формы снабжены электрическими контактами, расположенными против друг друга, причем радиус одного из них больше другого не менее чем на величину максимальной амплитуды крутильных колебаний пуансона, и акустическими датчиками. Дополнительное оснащение прибора электрическими контактами и акустическими датчиками позволяет производить исследование процесса отверждения полимерных систем одновременно тремя независимыми друг от друга методами контроля кинетики отверждения. 1 ил.

f/S/ rffSfSfSfX ffSfSffffTfTSSrf/ fS