ПРИБОР ДЛЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЫСОКОПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ Советский патент 1969 года по МПК G01N19/00 

Известен прибор для определения реологических свойств высокополимерных материалов путем их иродавливания через капилляры с постоянным градиентом скорости сдвига лри постоянной температуре.

Этот прибор содержит тяги, .на «ондах .которых фиксирован обогревательный Цилиндр с плунжером и сменным капилляром. Усилия, вызываемые воздействием на плунжер и материал, .перемещаемого с постоянной скоростью от электродвигателя с редуктором штока, передаются тягами через рычажную подвеску на регистрирующий барабан с самописцем. Развертка регистрируемых .усилий продавливания во времени осуществляется механизмом В виде системы блоков, грузов и тросика, что связывает перемещение штока с вращением записывающего барабана.

Известный прибор нельзя использовать для исследования реологических свойств порошкоОбразных и гранулированных прессматериалов при температурах их переработки в пределах 150-170° С для фенопластов и 130- 150° С для аминопластов.

Вследствие того, что указанные прессматериалы находятся в пластично-вязком -состоянии непродолжительное время, не удается записать участок пластического течения, что вызывает неОбходимость предварительного получения таблеток из этих материалов; однако

таблетирование при обычных температурах также не решает задачи. Исследование при высоких скоростях сдвига требует для определения продолжительности пластично-вязкого состояния таблеток большой высоты, получение которых затруднено, да и загрузка таких таблеток в загрузочную камеру-цилиндр вызывает определенные трудности. Для получения таблетированного прессматериала из порошка или гранул непосредственно в испытательном цилиндре при температуре испытания и при заданном постоянном давлении с последующим продавливанием с постоянной скоростью предлагается прибор

для реологических исследований, например, термореактивных прессматериалов. Этот прибор отличается от известных тем, что IB нем шток соединен со съемным плунжером через гидроцилиндр, скользящий впереди штока по

его тягам.

Для продавливания материала -или его уплотнения без регистрации усилий и без перемещения гидроцилиндра относительно тяг эластомера гидроцилиндр снабжен фиксаторами-зажимами, например, электромагнитного или еханического типа.

Предлагаемый прибор для исследования реологических свойств материалов позволяет исследовать термореактивные прессматериалы

с большей точностью их т&кучесть, четко выделять продолжительность их пластично-вязко;го состояния.

На фиг. 1 изображен предлагаемый нрибор; на фиг. 2 - диаграмма реологических кривых.

Гидроцилиндр 1 последовательно соединен с передней частью штока 2 эластомера, перемещаемого от электродвигателя с редуктором с постоянной скоростью, и скользит впереди штока 1ПО тягам 3. На концах тяг фиксируют обогревательный цилиндр 4 с плунжером 5 и сменным ка.пилляром 6. Указанные тяти с цилиндром 4 подвешены с 1помош,ью призм 7 на рычажную подвеску 8, связанную с маятниковым силоизмерителем 9, приводящим в движение планку с самописцем 10 для регистрации усилий. Механизм развертки усилий во времени выполнен iB виде системы грузов, блоков и тросика и связывает перемещение штока 2 через червячное колесо // с вращением барабана /2с графиком.

Исследования реологических свойств полимерных материалов, например термореактивных прессматериалов, осуществляют следую-, щим образом.

Засыпают лорошкоо.бразный или граннулированный прессматериал в обогреваемый щилиндр 4 со сменным :ка1пилляром 6, отверстие которого временно закрывают. Перемещение штока гидродилиндра -1 с помощью гидропривода за 1-3 сек уплотняет прессматериал до заданного давления. Затем перекрывают краны .гидроцилиндра, извлекают стержень из капилляра и включают двигатель для перемещения Штока 2 эластомера с постоянной скоростью. Продавливание осуществляют до выхода кривой «усилие продавливания - время опыта .на стадию отверждения лрессматериала (в точку А, лежащую на 10-15 мм выше участка пластического течения на кривой, фиг. 2).

Текучие свойства прессматериалов оценивают по высоте горизонтального участка пластического течения (в кгс. Нродолжительность пластического течения (в сек) определяют методом пересечения касательных (фиг. 2). Предлагаемый прибор можно использовать не только для определения структурно-механических свойств полимерных материалов, но ч для исследований, например, процессов формования, особенно реактопластов, при различных режимах, учитывая в совокупности или в отдельности достоинства постоянных и переменных скоростей.

Гидроцилиндр 1 в определенных условиях используют и как мессдозу. При этом можно определять и записывать перепад давления по высоте прессматериала, определять тем самым потери на трение при иродавливании.

Предлатаемый прибор позволяет в достаточно широких пределах просто и доступно расширить возможности известного эластомера.

Предмет изобретения

Прибор для реологических исследований высокополимерных материалов, содерл ащий обогревательный цилиндр со съемным плунжером и сменным капилляром, систему передачи усилий, вызываемых воздействием на плунжер и материал перемещаемого с постоянной скоростью штока, и механизм развертки регист2 ируемых усилий продавливания во времени, отличающийся тем, что, с щелью расширения области применения, например определения показателей текучести термореактивных прессматериалов в порошкообразном и гранулированном состоянии при температурах переработки прессматериалов и определения

продолжительности пластично-вязкого состояния при этих температурах, шток соединен со съемным плунжером через гидрощилиндр.

Фиг. 2