Способ определения текучести термореактивных пресс материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) 01) ЗаЗ С 01 Я 11/ОО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИИ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) Б.И. Купчинов и В.П, Сергиенко (71) Институт механики металлополимерных систем АН Белорусской ССР (53) 532,137(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 480959, кл. С 01 Б 11/06, 1971.2, Авторское свидетельство СССР по заявке У 3410040/25,кл.С 01 М 11/Об 1982 (прототип).(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕКУЧЕСТИ ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ ПРЕСС-МАТЕРИАЛОВ,включающий заполнение пресс-материалом измерительного канала, образованного поверхностями винтовой цилиндрической пружины, матрицы и пуансона, и определение степени заполнения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повьппения производитель"ности, после заполнения канала прессматериалом пружину вместе с исследуемым материалом подвергают деформации полного сжатия, а о степенизаполнения судят по разности высотпружины в деформированном и недеформированном состояниях,Изобретение относится к техникеиспытаний отверждающихся материалов,в частности высоконаполненных тер 20 Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения текучести термореактивных пресс- материалов, включающему заполнение ,пресс-материалом измерительного канала, образованного поверхностями винтовой цилиндрической пружины, матри- цы и пуансона, и определение степени мореактивных пластмасс.Известен способ определения текучести полимерных материалов, включающий формование образца и прямоеизмерение длины пути, пройденногополимерным материалом по измерительному каналу 1 .ООднако известный способ определения текучести предполагает измерение длины образца после разъема Формы и не обеспечивает высокой производительности испытаний, так как на 5разъем матрицы для извлечения отвержденного образца после испытанийи на последующее измерение длиныобразца затрачивается значительноевремя.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяспособ определения текучести термореактивных пресс-материалов, включающий заполнение пресс-материалом 25измерительного канала, образованного поверхностями винтовой цилиндрической пружины, матрицы и пуансона,и определение степени заполнения 2.Однако данные о длине пути получают путем прямого измерения ее величины, при этом для проведенияизмерений становится обязательнойразборка формы, извлечение пружиныс материалом, что в конечном счетеснижает производительность измерений.Кроме того, при разъединении формы происходит механическое разрушение отдельных участков образца,что затрудняет точное определение его 40длины и требует значительных затратвремени на проведение этой операции.Для устранения этого недостатка необходимо принимать меры по предо"хранению образца от разрушения,что способствует значительному снижению скорости анализа, а следователь-но, и производительности испытаний.Цель изобретения - повышение производительности испытаний. заполнения, после заполнения канала пресс-материалом пружину вместе с исследуемым материалом подвергают деформации полного сжатия, а о степени заполнения судят по разности высот пружины в деформированном и недеформированном состояниях.Пружину подвергают деформации полного сжатия путем приложения усилия Г , которое для любой пружины опредепяется какгде С - жесткость пружины;Н- максимальный ход пружиныдо соприкосновения всехвитков один с другим.Так как ход пружиныН после заполнения материалом измерительного канала всегда меньше Нм, то усилие , представляет собой верхнюю границу диапазона усилий, необходимых для полного сжатия пружины. Под полным сжатием пружины понимается такое сжатие, при котором все свободные от исследуемого материала витки пружины приходят в соприкосновение один с другим,Таким образом, степень заполнения, а следовательно, и текучесть термореактивных пресс-материалов определяют без разбора формы. Деформация пружины сжатием позволяет не только определить разность ее высот до и после деформации, но и разрушить адгезионное сцепление полимерного материала с материалом фор. мы, а это в свою очередь позволяет быстро разъединять Форму, причем при разъединении не приходится предохранять образец от разрушения. Процесс чистки формы вследствие нарушения адгезионного сцепления также значительно упрощается.Зная значение разности высот пружины в недеформированном и деформированном состояниях, определенной прямым путем, можно определить длину образца, воспользовавшись соотношениемгде 1 - длина соединительного канала (обычно принимают рав" ной радиусу пуансона);3 111- длина одного витка спирального измерительного канала;- расстояние между соседниоми витками вдоль оси пружины; 5- разность высот пружины дои после деформирования;- постоянная пружины, характеризующая расстояние вдольизмерительного канала от . 1 Оконца образца (нижней егограницы) до ближайшей кнему точки соприкосновениявитков пружины после еедеформирования. 15Определяя точное значение длины извлеченного из формы образца 1 щ прямым измерением и зная соответствующее этой длине значение 61 , из соотношения 20е=е е - -е аН е щ онаходят 3На фиг, 1 показана форма, в кото 25 рой пружина находится в недеформированном состоянии; на фиг. 2 - то же, пружина в деформированном состоянии.Форма состоит из матрицы 1, пуансона 2, винтовой цилиндрической пру- З 0 жины 3, причем пружина установлена так, что образует с поверхностями пуансона и матрицы измерительный канал 4, опорного кольца 5 и плиты 6. При введении в канал 7 материала 35 через литниковую втулку 8 и соединительный канал 9 он заполняет определенную часть. длины (объема) канала. После формования образца плита 6 заменяется на такую же плиту 10,40 но с отверстием под пуансон.При последующем деформировании пружины ее витки, свободные от материала, примыкают один к другому и высота пружины уменьшается на оп ределенную высоту А Н. Прямое измерение этой величины не представляет затруднений, но определение ее позво" ляет достаточно просто охарактеризовать длину образца, которая является 50 искомым показателем текучести полимерного материала.Для ускорения процесса измерений целесообразно использовать таблицы соответствия длины образца изменению 5 высоты формы после деформирования 7486или использовать шкалу длин отформованных образцов, выполненную наопорном кольце 5,П р и м е р. Определяют текучестьтермореактивного пресс-материалаАГВ (ГОСТ 20437-75, партия 347),Измерения проводят предлагаемым иизвестным (с определением длины образца после разборки формы) способами.Параметры процесса определения текучести в обоих случаях поддерживаютравными. Температура формы 140 Ф 5 С.После предварительного прогрева материала в загрузочной камере в течение 60 с определяют текучестьпресс-материала при давлении 120+0,5 ИПа. Для определения текучести используют форму с пружиной (высота 60 мм, внутренний диаметр 30 мм)выполненную иэ стали 65 Г (ГОСТ1050-4) прямоугольного сечения(5 х 3 мм). Расстояние между соседними витками вдоль оси пружины состав"ляет 5 мм. Угол наклона витков пружины к горизонтальной плоскости 9 о,Е для данной пружины 1г 2Предлагаемым способом определяют текучесть пресс-материала путемизмерения разности высот пружины в деформированном и недеформированном состояниях. По разности высот пружины, воспользовавшись приведенным соотношением, определяют длину образца. Известным способом определяют теку" честь пресс-материала измерением длины образца после разбора формы.Данные определений сведены в таблицу.Сравнение средних значений по критерию Стьюдента позволяет считать их равными (при уровне значимости не более 57). Следовательно, предлагаемый способ обеспечивает достаточную точность определения.Затраты времени по десяти испытаниям предлагаемым способом на 40 мин меньше (в 1,8 раза). Аналогичные данные получены и для других температур формы.Изобретение может быть использовано на предприятиях переработки пластмасс при входном контроле технологических свойств пресс-материалов.1117486 Номер образца Среднее Показатели 9 10 значение Предлагаемый способ Теку"честь,мм 126 136 146 142 128 140 141 131 134 130 135 300 350 312 333 293 315 321 345 338 290 320 Время, с Известный способ Время, с 621 563 558 597 573 592 583 593 576 548 580 анкин Корректор Е.Сирохм оставитель В.ехред Л,Микеш дактор О.Черниченк аказ 7187 ЦВНИИПИ Тираж 822 ПодГосударственного комитета СССРлам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб д. исное 1130 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Теку"честь, мм 128 146 137 143 139 133 140 129 131 145 137