Способ определения времени отверждения полимерных материалов и устройство для его осуществления

(71) Московский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт легкой промышленности (72 ) Н. К, Бар амбойм и Ю.П,Ракунов (53) 532.137 (088.8)(56) Авторское свидетельство СССР У 483608, кл. О 01 й 3/42, 1975,Авторское свидетельство СССР У 466430, кл, С 01 М 11/14, 1975. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ОТВЕРЖДЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАПОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение может быть использовано при определении времени и степени отверждения различных полимерных материалов. Для повышения точности измерений время отверждения полимерных материалов определяют путем измерения его ЯО 1213378 липкости чувствительным элементомс обновляемой поверхностью, движущимся с постоянной скоростьюпо поверхности образца. Устройстводля реализации способа содержитобогреваеьый диск, на который наносят материал, индентор с приводоми электронный потенциометр . Причемпривод индентора выполнен в виделобового фрикционного вариатора,вал диска которого соединен с механизмом винт-гайка, гайка соединенас кареткой индентора и роликомвариатора, который жестко закрепленотносительно диаметральной плоскостивала и подвижно относительно егооси, при этом ось вала механизмавинт-гайка параллельна оси валаролика вариатора, а последняя расположена в плоскости осей дискавариатора и диска, 1 с.п. и 2 з,п.ф-лы, 2 ил, Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-.зовано при определении времени истепени отверждения различных полимерных материалов, в частности покрытий на полимерных пленочных материалах и искусственных кожах,Целью изобретения является повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей,Способ осуществляют следующимобразом,Измерение липкости (вязкого трения) как меры степени отвержденияполимерного материала производятв условиях постоянного контактирования и отрыва стандартного материала индентора от поверхностных.слоев исследуемого материала, который находится в условиях, соответствующих режимам отверждения, Приэтом подвод энергии осуществляетсяс той же стороны, с которой происходит измерение, Траектория движения,например спираль Архимеда, на поверхности образца обеспечивает постоянное обновление поверхностиматериала, который находится в контакте с поверхностью инденторапри этом скорость их взаимного пере-.мещения остается постоянной в пре."делах одного измерения, что обеспечивает необходимую точность и соло."ставимость результатов исследова"ния степени отверждения полимерногоматериала,На фиг.1 схематично показано устройство, реа.иэующее предлагаемый способ; на фиг,2 - индентор,Устройство для осуществления способа содержит,цвигатель 1, муфту 2, лобовой фрикционный вариатор, состоящий из ролика 3 на валу 4 я диска 5 на валу б, передачу 7 с гибкой связью, полимеризационную плитку в виде диска 8 на валу 9 с предметным столиком 10, прижимы 1 и 12, коническую передачу 13, передачу14 с гибкой связью, механизм винт- гайка, состоящий из вала 5 с ходовым винтом 16 и разъемной гайки 17, жестко связанной с гильзой 18, кареткой )9 индентора 20 и индикатором 21, при этом гильза 18 установлена с возможностью скольжения по шариковым направляющим 22, С гильзой 18 через вилку 23 связан ролик 3 лобового фрикционного вариатора,Запись сигнала с датчика 2 ч индентора 20 производится самогисцем 25.Устройство содержит источник энергии 26. Индентор 20 (фиг,2) выполнен в виде ролика 27 нг оси 28с закрепленными на ней щетками 29и 30,Пример а .уще ствления способа,Исследуемый материалобразец) гомещают на предметный столик 10 и закрепляют прижимами 11 и 12, Индентор опускают на поверхность образца и прижимают к ней определенной нагрузкой, что контролируют индикатором 21, Б это.: момент начинают подавать эчергию от источника 26 излучения и ключают двигатель 1 механизма вращения обргзца, Двигатель 1 через муфту 2 передает вращение вала 4 через ролик 3 на диск 5, при этом линейная скорость точки контакта ролика 3 и диска 5 остается постоянной и равной, например, 20 мм/с. Диск 5 жестко сидит нг. валу б и через 4-ступенчатую передачу 7 вращает вал 9 с попимеризапионной плиткой в виде диска 8. Испытуемый мгтеригл, на-. пример круговой образец 7200 мм, устанавливают на предметном столике 10. Диаметры диска 5 и диска 8 р явны между собой Для то го что бы индентор 20 постоянно контактиро.-. вал с постоянно обно. чяющейся поверхностью образца в процессе отверждения пол.имера, его необхо;.,имо перемещать радиально к центру образца на шаг БВ ,ширины индентора) за один оборот диска 8, Это осуществляют следующим образом.С вала б через коническую передачу 13 ,1: 1) вращенис передают с помощью 6-ступенчатой передачи 14 с гибкой связью на вап 15 который имеет ходовой винт 16, вводимый в зацепление с разъемной гайкой 7 посредством которой включают иотключают радиальное движение индентора 20 при необходимости прерыва ния и возобновления испытания, Гайка. 17 движется поступательно и перемещает гильзу 18 с кареткой 19 индентора 20 по шариксвым направляющим 22 в направлении от периферии к центру по радиусу рабочего диска 8 на величину шага 8 при одном обороте диска 5, При этом рслик 3 посредством вилки 23 связан с гиль 1213378зой 18 и, следовательно, повторяет траекторию индентора по диску 8, двигаясь по спирали Архимеда с постоянным шагом (например, 5 и 1 О мм) при каждой из 4 х скоростей движения рабочего диска с образцом (при этом необходима б-ступенчатая передача 14).Таким образом, обеспечивается постоянная линейная скорость перемещения индентора по спирали Архимеда относительно поверхности образца, Индентор 20 выполнен в виде ролика 2/, свободно вращающегося на оси 28, на которой неподвижно закреплены очищающие его две сменные ворсистые щетки 29 и 30, расположенные в горизонтальной (параллельной поверхности образца) плоскости (фиг. 2 ), причем одну из щеток 29 смачивают в растворителе для исследуемой композиции. Индентор 20 в течение процесса отверждения и вращения образца контактирует путем качения по постоянно обновпяемой поверхности образца и снимает показания изменения липкостис поверхности материала с постоянноувеличивающейся степенью отверждения, которую фиксируют на диаграммной ленте самопишущего прибора 25,сигнал из которой поступает, например, с тензометрического датчика24 усилия прилипания индентора(ролика 27) к поверхности отверждаемого полимерного материала,Формула изобретенияСпособ определения времени отверждения полимерных материалов с использованием чувствительного элемента, совершающего сложное движение по поверхности испытуемого материала при непрерывном подводе энергии для отверждения полимерного материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения функциональных возможностей способа, измеряют липкость полимерного материала чувствительным элементом с по-. стоянно обновляемой поверхностью, двигающимся по спирали Архимеда по51 О 15 20 25 30 поверхности испытуемого образца с постоянной линейной скоростью,2. Устройство для определения времени отверждения полимерных материалов, содержащее источник энергии для отверждения испытуемого материала, полимеризационную плитку в виде диска для нанесения на его поверхность образца исследуемого полимерного материала, чувствительный элемент в виде индентора, механизм перемещения индентора и электронный потенциометр, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, механизм перемещения индентора выполнен в виде лобового фрикционного вариатора, вал диска которого при помощи гибкой связи соединен с механизмом винт-гайка, при этом гайка жестко соединена с кареткой индентора и роликом вариатора,который закреплен жестко относительно диаметральной плоскости вала и подвижно относительно оси вала, причем ось вала механизма винт-гайка параллельна оси вала ролика вариатора, а последняя расположена в плоскости осей диска вариатора и диска полимеризационной плитки, установленной на валу, соециненном гибкой связью с валом диска вариатора,35 40 4550 4, Устройство по п,2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в качестве индентора использован ролик с цилиндрической поверхностью заданной шероховатости, установленный с воэможностью качения по поверхности отверждаемого материала и с воэможностью скольжения относительно двух расположенных напротив одна другой щеток, закрепленных на валу ролика в его диаметральной плоскости, параллельной поверхности исследуемого материала. 3, Устройство по п.2, о т л ич ающе е ся тем, что, источник энергии для отверждения испытуемого материала расположен над поверхностью полимеризационной плитки, выполненной в виде диска, снаб-: женного приводом его вращения,