Низкочастотный реометр

бабмотекь ЬЬд О Л А Й И Е 4389 ОЗ Союз Советских Социвлистицеских Республик(32) ПриоритетОпубликовано 05.08,74. БюллетеньДата опубликования описания 10.01,75 асударственныи камитетСовета Министрав СССРаа делам изабретенийи аткрытий 53) УДК 532.137(088.8) Авторыизобретения Смирнов, В. П, Грачев, А. Н. 1 Цербань, В. И.и В, К. ЗнманФилиал института химической физики АН 1) Заявитель(54) Н 14 ЗКОЧАС 1 ОТНЫЙ РЕОМЕТ Изобретение относится к приборам для исследования процессов получения полимерных материалов, например, со сшитой (трехмерной, сетчатой) структурой (резинотехнические изделия, изделия из синтетических смол и т. д.), Оно предназначено для определения степени отвердения (сшивания) реакционно- способных олигомеров и плейномеров по ходу процесса как при проведении научно-исследовательских работ, так н на производстве.Известные приборы для определения степени сшивания измеряют вязко-упругие характеристики в диапазоне низких частот вынужденных колебаний (10 - 10 - е гц), в котором усилие сдвига линейно зависит от степени сшивания.Недостатками известных приборов являются малая частота измерений и влияние влажности среды на результаты измерений вследствие негерметичности установок.Цель изобретения - создание прибора, позволяющего исследовать процессы отверждения олигомеров и плейномеров, т. е. повышение разрешающей способности прнбора в диапазоне вязкостей 10 - 1 О пз при полной герметизации рабочего органа.Эта цель достигается за счет того, что упругий элемент измерителя усилий сдвига выполнен составным, из герметизирующего сильфона и консольной пружины переменной жесткости, деформация которых измеряется электромеханическим преобразователем механотроном, фиксирующим деформацпп от 0,01 до 100 мк. Эксцентрик привода матрицы имеет регулируемый эксцентриситет для 1 змерения амплитуды Вынужденных "Олеос,пиЙ, Благодаря высокой чувстви.ельности из.1 ерптеля усилий сдвига при больших амплпт) дах и малой жесткости упругого элемента, обеспечивается устойчивая регистрация сш.нала от маловязкого олигомсра (пле 1 п 1 омера), а при малых амплитудах и большОЙ жесткости упругого элемента - от отвержденного продукта.На чертеже показан предложенный низкочастотный реометр.Реометр содержит матрицу 1, приводимчо в колебательное движение эксцентриком 2, пуансон 3, один конец которого помещен в матрицу, а другой соединен с измерителем усилий сдвига, состоящим из сильфона 4, консольной пружины 5 и механотропа С, Выход механотрона подключен к рсгистрпру 1 ощсы уст)ойству 7. Сильфон и жестко сосд:1 и"пня с ним свободным концом консольная пружина представляют собой упругий элемент, причем сильфон одной стороной гермес 1 иО соединен с торцом корпуса 8 матрицы, а другой - с пуансоном. Снаружи па корпусс матрицы закреплены неподвижньш конец кон438903 3сольной пружины и механотрон, Консольная пружина имеет подвижную опору 9 с микро- метрическим устройством 10 для ее перемещения, которое проградуировано в единицах жесткости, изменяющсйся по мере перемещения подвижной опоры вдоль оси консольной пружины, Эксцентрик содержит две втулки равного эксцентрисистета, наружную 11 и внутреннюю 12, и червячный привод 13 для их поворота. Со стороны эксцентрика торец корпуса матрицы герметизирован сильфоном 14, жесткость которого достаточна для поджатия матрицы к эксцентрику при любой вязкости ее содержимого. Для одновременной регистрации колебаний пуансона и вынужденных колебаний матрицы к пуансону крепится штифт механотрона 15, соединенного с регистрирующим устройством, Плечи штифтов механотронов выбираются с учетом лучшего использования их рабочих характеристик. Прибор имеет штуцер 1 б для вакуумирования и наполнения инертным газом корпуса матрицы и штуцер 17 для заполнения матрицы 1 исследуемым веществом,Устройство работает следующим образом, Корпус 8 матрицы вакуумируется, и через штуцер 17 в матрицу 1 под давлением инертного газа вводится порция исследуемого вещества. Затем корпус заполняется инертным газом до атмосферного давления.Микрометрическим устройством 10 подвижную опору 9 перемещают в положение, соответствующее минимальной жесткости упругого элемента, а червячным приводом 13 устанавливают эксцентрик 2 в положение максимального эксцентриситета. Включают эксцентрик 2, при вращении которого вещество, находящееся между стенками матрицы 1 и пуансона 3, испытывает сдвиговую деформацию, Усилия сдвига, воспринимаемые пуансоном 3, вызывают деформации упругого элемента, которые измеряются механотроном 6, а сигнал с последнего поступает на регистрирующее устройство 7. На другой вход устрой ства 7 приходит сигнал от механотрона 15,пропорциональный амплитуде вынужденных колебаний матрицы 1. Величины модуля сдвига и тангенса угла механических потерь рассчитываются по амплитудам сигналов и 10 сдвигу их фаз на ленте регистрирующего устройства 7.По мере увеличения сдвиговых усилий взатвердевающем веществе уменьшают амплитуду вынужденных колебаний матрицы 1 чер вячным приводом 13 и затем увеличиваютжесткость упругого элемента перемещением подвижной опоры 9. На самой большой жесткости процесс можно вести, снижая чувствительность регистрирующего устройства 7.20 Наряду с исследованием процессов отверждения реакционно-способных олигомеров и плейномеров, прибор позволяет изучать температурную зависимость вязкоупругих свойств полимерных материалов, Он снабжен 25 термостатом и имеет фиксированные частотывращения эксцентрика в диапазоне от 10 до 10- гц. Предмет изобретения 30 Низкочастотный реометр, содержащий камеру, пуансон, матрицу, измеритель усилия сдвига, эксцентрик переменного эксцентриситета, герметизирующий сильфон, отличаю 35 щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых величин, измеритель усилия сдвига снабжен консольной пружиной с перемещающейся опорой, причем пружина соединена с герметизирующим сильфоном и меха нотроном,438903 Составитель йа, Золотухин Техред Т. Курилко Кооректор О, Тюрина Редактор Т. Орловская Типография, пр Сапунова, 2 Заказ 3592/6 Изд. М 160 Тираж бо 1 Годппснас ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открь;тпй Москва, К, Раушская паб., д. 45