Устройство для исследования вязкопластических свойств материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИНННРРРРРЕСПУБЛИК Т ССОРС РОТНЯТИЙИЗОБРЕТЕНИ стоящийдругнове 3 ВВВЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОПИСАНИЕН АВТСРСНСНУ СВИВВТВВЬСТВ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯВЯЗКОПЛАСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ,содержащее испытательный узел, соО 1087832 из расположенных один надим элементов с плоскопараллельной рхностью, контактирующей но время испытаний с образцом, цилиндрическую обойму с нагревателем, привод, свя- занный с верхним элементом, и измерительную систему, о,т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения круга исследуемых материалов за счет маловязких термореактивных и термостойких материалов, оно дополнительно содержит стакан с возможностью его вертикального перемещения, нижний элемент выполнен сплошным, а верхний элемент - с проточкой, контактирующей со стаканом, при этом стакан расположен между обоймой и элементами с плоскопараллельной поверхностью.)087832 1Изобретение предназначено для определения вязкопластических свойств маповяэких термореактивных и термостойких материалов и может быть использовано в химической, авиационной, судостроительной промышленности и других областях народного хозяйства,Известно устройство для определе" ния вязкопластических свойств материалов, содержащее две обогреваемые плоскопараллельные плиты, одна из которых взаимодействует с приводом, и измерительные средства. Между пли" тами помещают испытуемый образец Г 13,Однако такое устройство имеет открытый, незамкнутый испытательный узел и не обеспечивает изотермичность проведения испытаний, что в конечном счете сказывается на точности, получаемых. результатов, особенно при испытании термостойких полимеров. Кроме того, это устройство не позволяет проводить испытания маловязких материалов, например кремнийорганических, фенольных, эпоксидных и т.п, олигомеров, которые после испытания образуют тонкую и хрупкую пленку, , разрушающуюся при ее извлечении, что исключает возможность измерения толщины остаточного слоя.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для исследования вязкопластических свойств материалов, содержа.щее испытательный узел, состоящий из расположенных один над другим элементов с плоскопараллельной поверхностью контактирующей во время испытаний с образцом, цилиндрическую обойму с нагревателем, привод, связанный с верхним элементом, и измерительную систему 123. Верхний элемент выполнен сплошным, а нижний элемент имеет два боковых и один центральньп 1 каналы, по которым проходит материал в процессе инжектирования.Однако известное устройство не обеспечивает возможности изучения вязкопластических свойств маловязких термореактивных и термостойких материалов, так как при испытании происходит затекание материала между обоймой и элементами и его отверждекие. При распрессовке образец разрушается и исключается возможность измерения вязкопластических свойств материала по толщине остаточного слоя. 2Целью изобретения является расширение круга исследуемых, материаловза счет маловязких термореактивных итермостойких материалов.Цель достигается тем, что устройство для исследования полимерных материалов, содержащее испытательныйузел, состоящий из расположенных одиннад другим элементов с плоскопаралщ лельной поверхностью, контактирующейво время испытаний с образцом, цилиндрическую обойму с нагревателем,привод, связанный с верхним элементом, и измерительную систему, дополнительно содержит стакан, расположенный между обоймой и элементами свозможностью его вертикального перемещения, нижний элемент выполненсплошным, а верхний элемент - с проточкой, контактирующей со стаканом,при этом стакан расположен междуобоймой и элементами с плоскопараллельной поверхностью.На чертеже изображено предлагаер 5 мое устройство.Устройство состоит из цилиндрической обоймы 1 с нагревателем 2, рас- .положенных один над другим двух элементов с,плоскопараллельной поверхностью, контактирующей во время испытаний с образцом; причем нижний элеэлемент 3 выполнен сплошным, а верхний элемент 4 с проточкой 5, и стакана 6, расположенного между обоймой иэлементами с возможностью его верти 35кального перемещения, Кроме того,устройство может содержать сосуд 7 в .случае охлаждения жидкости,Устройство для исследования поли 40мерных материалов работает следующимобразом.После прогрева испытательного узладо заданной температуры извлекаютверхний элемент 4 с проточкой 5 и45опускают в стакан с нижним элементом3 испытуемый образец в виде таблетки,затем вновь опускают верхний элемент4 и прогревают таблетку в течениезаданного времени. По истечении вре,мени включают привод (не показан) и50 сжимают таблетку верхним элементом .4при постоянной нагрузке Р до прекращения движения верхнего элемента.После проведения опыта сдвигают обоймус нагревателем 2 вверх относительно стакана 6 с находящимся в немпод давлением отформованным образцом.Затем стакан охлаждают водой в сосуде 7.Заказ 2646/37 Тираж 823 Подписное ВЕ 1 ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д, 4/5Филиал ППП ".Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Э 1087После охлаждения давление снимают, разнимают верхний элемент 4 и нижний элемент 3 и извлекают отформованный образец. Замеряют. микрометром (ипи другим инструментом) толщину остаточ 5 ного слоя материала и по специальной номограмме определяют его вязкость.В случае испытания маловязкнх полимерных материалов, например кремнийорганических, фенольиых, эпоксидных и т.п. олигомеров, образует ся тонкая и хрупкая пленка, извлечь которую для последующего измерения невозможно. В этом случае замеряют беэ разъема общую длину верхнего элемента 4, отформованного образца и нижнего элемента 3, не извлекая их иэ стакана 6. Зная размеры ука 832занных деталей, по разнице вычисляют толщину остаточного слоя материала после испытания.Таким образом, предложенное уст". ройстйо для исследования полимерных материалов с введением нового элемента - стакана с возможностью его вертикального перемещения относи,тельно обоймы и элементами с плоско- ,:параллельной поверхностью обеспечивает возможность изучения вязкопластн,:ческих свойств маловязких термореактивных и термостойких материалов, авозможность быстрого охлаждения ста кана с отформованным в нем образцом, находящимся под давлением, позволяет использовать это устройство для .экспрессной оценки свойств полимеров.