Ротационный микровискозиметр Советский патент 1979 года по МПК G01N11/14 

I

Изобрегенне огноснгся к вискоанмегрйческой технике и можег быть использовано при исследовании высоковяэких термостойких полимеров для их технологической оценки.

Известны ротационные вискозиметры, с двумя парами измерительных поверхностей типа конус-плоскость,, предназначенные для реологических измерений консистентных смазок и расплавов термопластичных полимеров . Специфической конструктивной особенностью этих приборов является использование двух вращающихся в противоположные стороны роторов, что обеспечивает высокую точность измерений за счет исключения потерь на внешнее трение, связанное с подшипниками и уплотнениями. Однако измерение реологических характеристик термостойких полимеров, обладающих повышенной вязкостью и жесткостью цепи, невозможно на этих приборах, так как термостойкие полимеры не образуют сплошного расплава и при ис.

|Пыгании требуют применения избыточного гидростатического давления.

Ближайщим .техническим решением к предложенному является ротационный микровискозиметр, содержащий цилиндрическую испытательную камеру с расположенными по ее оси ротором, соединенным с приводом, а на ее поверхности нагревательными элементами, систему нагружения, измерительную систему 21. Недостатком известного ротационного вискозиметра является невозможность измерения реологических характеристик высоковязких термостойких полимеров, связанная с необходимостью обеспечения равномерного заполнения испытуемым материалом узкого зазора.

Термостойкие полимеры обладают повышенной вязкостью

10 - 102

дин

сек

20

см

где дины-- единицы измерения сильс;

сек - единицы измерения времени;

см - единицы измерения плошадн, и жесагкостью цепи в широком диапазоне температур (от комнатной до 600 С), скоростью сдвига (от О,О5 до 1ООО ) и напряжением сдвига (от 0,01 до

500 кг/см ) с высокой 1очностью на микрообразнах.

Цель изобретения - расширение диапазона измерений.

Это достигается эа счет того, что

ротационный микровнскознметр доиопни- гельио снабжен второй испытательной , расположенной соосно первой и сос щенной с ней через ротор, а ротор выполнен плавающим.

На чертеже схематически изображен ротационный микровнскоаиметр.

Он содержит плавающий ротор 1, жесгко закрепленные цилиищэические камеры 2, обогревательные элементы 3, привод вращения 4 (ручейковый шкив или шестеренчатое колесо при испытании материала в режиме постоянных напряжений или скоросгей сдвига), образцовый динакюмегр сжатия 5, узел 6 для поддержания постоянного давления на образцы, шгок 7 и пуансон 8.

Ротационный микровискозиметр работает следующим образом.

3 нижнюю цилиндрическую йспытагель ную камеру 2 с пуансоном 8 загружают навеску материала, устанавливают ротор 1э загружают такую же навеску того же материала в верхнюю йспыгагельщ о камеру 2 и вводят шток 7. С пo ioщью снлевого механизма в через динамометр сжатия 5 в испытуемом материале создают требуемое давление (давление sa, висит or ЦШ1И эксперимента). Включают обогревы 3 для подъема температуры по .заданной программе с одновременным вшючением привода вращения 4.

Испытание осущесгвл5пот вращением рогора либо в резкяме посгойнкыпс наяряженнй сдвига с измерением скорости вращения, либо в режиме постоянных скоросте сдвига с изме{)ением крутяшегх) момента ( в приводе вращения предусмотрена возможность реализации обоих режимов с измерением крутящего момента на роторе). При повышении температуры материал размягчается, проходит все стадии релаксационных и фазовых переходов и в состоянии расплава имеет наименьшую вязкость ( . сек/см). При .дальнейшем повышении температуры благодаря термодеструкции вязкость нарастает. Мгновенное отключение ротора от привода позволяет проводить в режиме релаксации напряжений.

Предложенный ротационный вискозиметр расширяет экспериментальную базу при проведении реологических исследований термостойких полимеров с повышенной жесткостью цепи и композиционных материалов, на их основе.

Формула изобретения

Ротационный микровискозиметр, содержащий цилиндрическую испытательную камеру с расположенными по ее оси роторо соединенным с приводом, а на ее поверхности - нагревательными элементами, еж стему на:гружения, измерительную систему, о аюшийсй тем, что, с целью расширения диапазона измерений, он дополнительно снабжен второй испытательной камерой, расположенной соосно,, первой и сообщенной с ней через ротор, а ротор Е ыполнен плавающим.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1,Авторское свидетельство СССР № 334506, кл. q О1 N 11/14, 1969.

2.Авгорское свидетельство СССР № ЗО6396, кл. Q O1N11/14, 1969.

/77.

ni--В