Устройство для определения теплостойкостипОлиМЕРНыХ МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01N19/04 G01N25/02 

154) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОСТОЙКОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1

Изобретение относится к устройствам для испытания материалов, в частности к приборам для определения теплостейкости полимеров, и может быть использовано в практике научно-исследовательских, заводских и др. лабораторий.

Теплостойкость полимеров ( монолитных деталей или покрытий), характеризуемая температурой размягчения полимерного материала, является важной физической величинсий, определяющей температурньй предел эксплуатации изделий.

Известен прибор для определения теплостойкости лакокрасочных псжрытнй на древесине, позволяющий проводить измерения с удовлетворительной точностью. Теплостойкость оценивается путем контакта покрытия с нагретым телом (щупомИ.

Недостатком прибора является от- сутствие возможности испытания покры-тки как на подложке, так и в виде ОБОбосшых пленок.

Р1звестно устройство для определенен контактной теплостойкости полим ов,содержащий основание, системы контроля и регулирования температуры, нагревател держатель образца и щупа. Для определения теолостойкости щуп, нагретый до определенной температуры, вводится в контакт с исследуемым материалом. Путем изменения температуры иупа находят такую минимальную температуру- при которой наблюдается прилипание шупа к вспь тываемому материалу, или после контакта щупа и покрытия на поверхности аоолешего остается видимый след. Эта минимальная температура и принимается за темоературутеппостойкостн материала 2j

Несмотря на отмеченные достоинства, устройство имеет ряд существенных нед стагков, а именно низкие точность измерений 1фонзводительность. Процесс про ведения испытаний образцов на приборе является длительным и трудоемким вследствие неоднократного нагрева щупа при определении температуры теплостсЛкости. Цепью изобретения является повышение точности измерений и производительности устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство для определения теплостойкоети полимерных материалов, содержащее основание, систему контроля и регулировки температуры, нагреватель, держатель об разца и щуп, снабжено охладителем, держатель содержит пазы для установки в них наг ревателя и охладителя, щуп выполнен в виде кольца и снабжен приводом для перемещения по исследуемой поверхности и силоизмерительным регистрирующим устройством. Установка в пазах держателя нагревателя и охладителя приводит к неравномерному нагреву образца, т.е. создание на его поверхности и соответственно в объеме материала градиента температур. Путем перемещения (прокатывания) по такому образцу (вдоль направления гради ента температуры) щупа, выполненного в форме кольца, и фиксирования температуры (например, путем замера сопротивления перемещению щупа), при которой буде наблюдаться прилипание щупа к материал образца, быстро и точно определяют температуру теплостойкости полимера. На фиг. 1 и 2 - варианты выполнен предлагаемого устройства. Прибс содержит основание 1, на котором установлен блок 2 контроля и регу лировки температуры и держатель 3 образца.. На держателе закрепляется образец 4 из полимерного материала, ксзнтактирующий в процессе испытания со щупом 5.. Благодаря кольцеобразной форме, щуп им ет возможность перемещаться (катиться) по поверхности образца. В держателе выполнены пазы, служащие для установки в них нагревателя 6 и охладителя 7. Распределение температуры по поверхности образца контролируется термопарами 8, разме1данными в тфцовой поверхности Держателя. Устройство снаьжено силоизмерительным регистрирующим устройством 9, пред- 50

назначенным для фиксации и записи (например, на диаграм1 шую бумагу) усилия прилипания щупа к поверхности образца. Кроме того, он содержит привод относительного перемещения щупа и исследув мой поверхности 1О, состоящий из систем блоков и электродвигателя с редуктсром. Держатель 3 образца может иметь

реватель, блок контроля и регулировки температуры, держатель образца и туп, отличающееся тем, что, с целью повыи1ения точности измерений и производительности, сшо снабж1 но охладителем, держатель содержиг пазы для установки в них нагревателя и охлядителя щуп выполнен в виде кольца и сн)Г)Ж(н присамую разнообразную форму (прямоугольную, сферическую, круглую и т.д.). На чертеже представлены возможные варианты выполнения устройства, содержащего плоский (фиг.1) и круглый (фиг.2) держатели образцов. Для более полного контакта поверхности исследуемого образца и щупа к последнему прикладывают нагрузку Р. Относительное пе- , мого материала может происходить путем перемещения образца (держателя) относительно щупа или прокатыванием щупа по поверхности образца. Прибор работает следующим образом. Путем регулирования мощности нагревателя 6 и охладителя 7 поверхность держателя образцов и соответственно сам образец 4, помещенньй на Держатель, подвергается неравномерному нагреву После термостатирования образца включают привод 10 относительного перемещения держателя 3 и щупа 5. Находящийся под некоте ой нагрузкой Р щуп прокатывают по поверхности образца. В некоторой точке будет наблюдаться прилипание щупа к материалу образца, возрастает сопротивление качанию щупа. Это свидетельствует о том, что щуп находится в точке образца, температура которой близка или равна температуре теплостойкости полимера. Путем подбора режима работы нагревателя и охладителя вдоль поверхности держателя образца возможно создание гра- диента температуры порядка 2-3 град/ /to мм длины держателя. Поэтому фиксация температуры теплостойкости воз- . можна с высокой точностью, примерно 0,5°. Кроме того, неравномерный нагрев образца и кольцеобразная форма щупа способствуют; существенному повышению производительности процесса. Формула изобретения Устройство для определения теплостойкости полимерных материалов, содержащее основание, на котором расположены наг58026456

водом для перемещения по исследуемой по-1. Авторское свидетельство СССР

верхности и снлонзмерительным регицгриру-№ 166154, Q 01 N 19/О4, 1959.

ющим устройствам.2. Волков Л. П. и др. Лакокрасочные

Источники информации,покрытия в их применение, 1969, № 3,

принятые во внимание при экспертизеs с. 39 (прототип).