Способ определения температуры стеклования образцов полимерных материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 1627894 51) 5 0 01 К 3 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГННТ СССР ОМИТЕТТНРЫТИЯМ оБектВНИЯ АН ТЕЛЬСТ ВТОРСКОМУ С 2 СПОСОБ ОПРЕЛЕЛГН 11 Я Л 311 ОВ ПО-бумажной промьпп к испытл и к цепь от нос итс. нике, в чдс 1 тельнои ретепрц ель изоерпост очност ние до тдниям на гня пов Э,Л. Лки Катллевс ов пол 1 умагообразующихечения постояпстдктсристик всейлгружепие ведутнапряжений при р и испытании путем обе ционных х образцов, релдксаци вл пдрт 1 др жимс омехдниче1 дукл,Я Терв. 11 дзли весрлвпс Пр гурдхх до достижения енного состояли и разных темперд течение разных т емп ер а турного ндпряжвыдержку пщоствляютвремени, 5 этоГ осузобретение относится к испытаной технике, в частности к исп жительност нагрузкои я обрдзцд под5 - криваяры Т - критиче нахожде 1 в на Фиг темпердту ределения осуществлзависимостИ кое напряжеСпособ о ение доумдгообеспечениядктеристик температурыяют следующим стоверности при испытании бразующих полимеров путем обпостоянства сорбционных харвсей партии образцов,На фиг 1 представлен закон регулирования относительной влажности воздуха при заданных значениях равновесного влагосодержания образцов в зависимости от температуры исп ний; на фиг, 2 - режим нагружени разцов; на фиг. 3 - процесс релаксации - изменения напряжения С 1 в образце во времени 1 при постоянной деформации Я ст , на фиг, 4 - график зависимости остаточной высокоэластической деформациив от продолклова ытая об(56) Тейтельбдум Вкий анализ полимеро1979, с 27-32аниям на прочность, 11 ель изобретения - по образом.У партии образцов перед испытлнием определяют любью известнью способом (например, весовым методом) равновесное сорбционное состоянис (впагосодержание), соответствующее нормальным климатическим условиям (относительная влажность воздухд Ц= 65 Х, температура Т = 20 С), Затем образцы помещают в климатическую клмеру и, дискретно изменяя темпсрдтуру (Т = 40, 50, 60, 70, 80 С и т,д ), регулируют относительную влажность воздуха таким образом, чтобы исход 1627894ное равновесное сорбционное состояниеобразца не изменялось Таким образомопределяют закон регулирования относительной влажности воздуха для любого заданного влагосодержания образца5в температурном диапазоне испытаний,После достижения равновесного сос-тояния к образцу испытуемого материала прикладывают нагрузку для создания заданной деформации Я, и выдерживают при этой деФормации и постоянной температуре Т заданный отрезоквремени СН, измеряя в образце напряжение 6, после чего образец разгружают, После разгрузки образца привремени С = 1 Н и последующего полногоэластического восстановления длиныобразца измеряют остаточную псевдонеобратимую деформациюЭту последовательность операций,но на разных образцах одного и тогоже испытуемого материала, проделывают при разном времени выдержки образцов под нагрузкой ( Н =2 ф25г) и постоянной температуре Топята, Варьируя время нагруженияполучают при этом временную зависимость 8-которая В полуло 1 арифмической системе координат имеетвид прямой линии (фиг, 4) и такимобразом позволяет найти время действия СН нагрузки до начала размягчения (расстекловывация, Я зэ = О)полимера при Г = сопэ и Т = сопя.Все приведенные операции с образцами нагрузка - разгрузка - восстановление проводятся при их постояннсмвлагосодержании,Затем по указанной методике измерения проводят при других заданныхтемпературах Т, Т и т,д ца новыхобразцах этого же испытуемого материала и определяют ь,эменения напряжения 5 в них (фиг, 3), строяттемпературную зависимость 6(фиг, 5), экстраполяция которой нанулевое значение напряжения дает температуру стеклования полимера.П р и м е р , В качестве объектаисследования используют бумагу иэ1007 сульфитной беленой целлюлозымассой 1 м - 90 г, с разрывным напряжением 5 ч МПа, разрывной деформацией 27 толщиной 0,1 мм. Испытанияпроводят при одноосном растяжении в изотермическом режиме релаксации напряжения с последующим эластическимвосстановлением формы (длицы) образца(фиг. 2). После полного завершенияпроцесса восстановления измеряют необратимую (в условиях опыта) компоненту деФормации Я бэ при заданной дефор-мации Г . = 0,47 при этом варьируютвремя ее действиян = 1-50 мин и температуру Т = 20-80 С (фиг. 2), Измерение напряжений и деформаций производят на релаксометре напряжений,у тановленном в климатической камереОт",осительную влажность воздуха регулируют таким образом, чтобы влагосодержание И исследуемой бумаги в диапазоце температур выдерживалось постоянным (1 = 67), Критическое времядействия нагрузки Сдо начала реализации Я бэ определяют путем экстраполяции зависимости Е - 1 на осьвремени в полулогарцфмической системекоординат (Фиг, 4), Иэ фиг. 3 находим5 , соответствующие значениям Тьдля данных температур,Экстраполяция температурной зависимости критических напряжений на осьтемператур (Ока = О, фиг. 5) дает температуру стеклЬвация данного объектаисследований Т д 1500,формула изобретенияСпособ определения температуры стеклования образцов полимерных материалов, заключающийся в том, что партию .образцов подвергают нагружению в режиме постоянства параметра нагружения, выдерживают образцы под нагруз. кой при различных температурах и определяют при каждой температуре параметр неупругого состояния материала образца, по которому судят о температуре стеклования, о т л и ч а ю - ш и й с я тем, что, с целью повышения достоверности при испытании бумагообраэующих полимеров путем обеспечения постоянства сорбционных хара ктеристик всей партии образцов, нагружение осуществляют после достижения в образцах равновесного напряженного состояния, в качестве параметра нагружения используют деформацию образцов, а выдержку при каждой температуре осуществляют в течение разных отрезков времени,