Способ определения показателя текучести расплава полимерного термопластичного материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 178486 51)5 6 01 й 11/10 И Е ИЗС) БРЕТЕ АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ лополиме рных невич, Н.А.Паэателя текучеО СТ 11645-73.СССР980.Я ПОКАЗАТЕПОЛИМЕРНОАТЕ РИАЛА ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Институт механики металсистем АН БССР(56) Метод определения покасти расплава термопластов, ГАвторское свидетельствоМ 911224, кл. 6 01 й 11/12,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЛЯ ТЕКУЧЕСТИ РАСПЛАВАГО ТЕРМОПЛАСТИЧНОГО М Изобретение относится к области испытания термопластичных материалов на текучесть в расплавленном или вязкотекучем состоянии и может быть использовано для определения реологических свойств полимерных термопластичных материалов..Показатель текучести термопласта (ПТР) является важнейшей технологической характеристикой термопластичного материала. В практике широко применяют метод определения ПТР йутем продавливания расплава через калиброванное отверстие при определенном давлении на расплав. По количеству продавленного расплава за определенный промежуток времени, обычно эа 10 мин, судят о текучести полимера, Этот метод имеет малую производительность главным образом из-за большого времени продавливания расплава через калиброванное отверстие. Он практически не используется как экспресс-метод.Известен метол оценки ПТР, при котором образец расплава полимера нагружают тарированной нагрузкой и определяют рео(57) Использование: исследование реологических свойств полимерных материалов. Сущность изобретения: через образец нагретый стержень и фиксируют скорость его . транспортирования, по которой судят о реологических характеристиках материала. Показатель текучести расплава (ПТР) рассчитывают по формуле: ПТР = а + Ь ч, где а и Ь - постоянные для данного термопласта коэффициенты; ч - скорость транспортирования стержня. 1 ил., 2 табл. логические параметры. по величине которых судят о текучести материала при определенной фиксированной температуре. Данный метод не применим как экспресс- метод.Целью изобретения является повышение производительности и экспрессности метода определения текучести.Согласно изобретению, определение ПТР.термопластичного материала состоит в нагружении образца расплавленного материала тарированной нагрузкой и измерении реологических параметоов, при этом производят локальное расплавление образца с помощью стержня, нагретого электрическим током выше температуры плавления материала и перемещающегося перпендикулярно своей длине под действием тарированной нагрузки. По скорости перемещения стержня рассчитывают текучесть по градуировочной зависимости для данного материала.На чертеже, показана измерительная схема, поясняющая спосоЬ.На схеме приняты следующие обозначения: 1 - образец анализируемого материала; 2 - основание с приспособлением для закрепления образца;3 - нагружательтарированной силовой нагрузки на стержень; 4 -стержень, нагреваемый электрическим током; 5 - источник электрического тока; 6 - измеритель скорости перемещения стержня; 7 - измеритель электрического тока, проходящего через стержень; 8 - переменный резистор для регулирования силы электрического тока, проходящего через стержень.Для определения ПТР необходимо знать градуировочную зависимость. Учитывая, что существует стандартный метод определения ПТР, градуировочная зависимость должна обеспечивать получение стандартных данных, Согласно стандарту ПТР определяют при двух "тарированных удельныхнагрузках на расплав; 0,094 МПа и 0,18 МПа, поэтому и в способе согласно изобретению градуиро. вочные зависимости получены для удельных нагрузок 0,094 МПа и 0,18 МПа для различных тсрмопластов; полиэтилена высокого давления (ПЭВД), полиэтилена низкого давления (ПЭНД), полипропилена (ПП). При определении ПТР по стандартному методу использовали материалы в виде гранул 3 х 3 х 3 мм, а при определении ПТР по способу согласно изобретению - образцы материалов в виде брусков 10 х 15 х 100 мм, Методика проведения испытаний согласно изобретению состоит в следующем: стержень 4 нагревают, пропуская через него электрический токс помощью источника 5 и переменного резистора 8. Величина тока, измеряемая амперметром 7, соответствует определенной температуре стержня. К разогретому стержню 4 с помощью нагружателя 3 прилагают тарированную нагрузку Р.Под действием нагрузки Р стержень 4 упирается в образец 1 и, осуществляя локальное . расплавление термопласта, перемещается с некоторой скоростью Ч через анализируемый материал в направлении, перпендикулярном длине стержня. По скорости перемещения стержня Ч судят о ПТР, вычисляя его по градуировочной зависимости ПТР = а + Ь.Ч, где а и Ь коэффициенты градуировки для данного термопласта.В табл:1 приведены экспериментальные данные по измеряемым параметрам для оп 10 20 25 определять на готовых изделиях, не разру 30 сплош ности 50 висимости 35 40 ределения ПТР по станлаотч и изобретению для ПЭВД, ПЭНД, ПП.Данные табл. 1 аппроксимируются уравнением ПТР = а + Ь Ч, где а и Ь - коэффициенты градуировки для данного термопласта,В табл. 2 приведены значения коэффициентов а и Ь для указанных термопластов. Метод определения ПТР согласно изо. бретению, как показали эксперименты, занимает на все операции 400500 с, в то время как по стандартной ме 1 одике требуется 35004000 с, чтобы получить одно значение ПТР. Предлагаемый способ прост в аппаратурном исполнении, более производителен, не требует дробления материала на гранулы. Малое время проведения эксперимента и его простота позволяют повысить экспрессность методики определения ПТР. Кроме ПТР, с помощью метода можно определять другие реологические свойства полимерных материалов, ПТР можно шая их, а лишь внедрив в них нагретый стержень и, оставив его в изделии как армирующий элемент, или вывести стержень в другой части изделия, не нарушая его Формула изобретения Способ определения показателя текучести расплава полимерного термопластичного материала, заключающийся в нагружении образца расплава полимера тарированной нагрузкой и определении реологических параметров. по которым судят о текучести материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и экспрессности метода, производят локальное расплавление образца материала с помощью стержня, нагретого электрическим током выше температуры плавления материала, и при тарированной нагрузке, направленной перпендикулярно длине стержня, определяют скорость перемещения стержня через анализируемый материал Ч, а показатель текучести расплава (ПТР) рассчитывают по градуировочной эаПТР = а + Ь ч,где а и Ь - коэффициенты градуировки дляданного термопласта,, Ужгород, ул, агарина, 10 Заказ 4359 Тираж Подписное ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5