Переработка полимеров и композитов в твердой фазе - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

25
3. Объяснить разницу в значениях температур Т
1
одного и того
же полимера, полученных дилатометрическим и термомеханическим
методами.
4. Какие физические процессы протекают в стеклообразном
полимере в точке Т1 при испытании материала термомеханическим
методом?
5. Дать характеристику физическим процессам, протекающим
вблизи точки Т1 для кристаллизующихся полимеров.
Литература [2, 4-6, 10].
Лабораторная работа №3
ИЗУЧЕНИЕ ПЛАСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ
В
УСЛОВИЯХ ОДНООСНОГО НАГРУЖЕНИЯ
Цель работы: определение предела текучести полимера при раз-
личных схемах одноосного нагружения и оптимального температурно-
го режима переработки в твердой фазе.
Установки, приборы и принадлежности: разрывная машина
ЦМГИ - 250; разрывная машина марки WPM - 10 усилием 10тс; конси-
стометр Хеп-плера; ячейка для испытания полимеров в условиях сжа-
тия; система
автоматического регулирования температуры в консисто-
метре Хепплера; ЛАТР; контактный термометр; контрольный термо-
метр до 300
0
С; конусный индентор; миниатюрная термоячейка; образ-
цы полимера.
Методические указания
Идеальный полимерный материал; предназначенный для перера-
ботки методами пластического деформирования в твердой фазе, должен
иметь низкий предел текучести, высокую предельную деформацию в
условиях переработки и высокие физико-механические показатели в
условиях эксплуатации. Анализ литературных данных показывает, что
оценку пригодности полимерного материала к пластическому формо-
изменению следует вести по результатам изучения
деформационных
свойств. С этой точки зрения наиболее технологичными являются тер-
мопласты с высокой пластичностью и низким сопротивлением пласти-
ческому деформированию при различных схемах нагружения.
26
На деформационные характеристики полимеров существенное
влияние оказывает температура испытания. Снижение σ
Т
материала с
повышением температуры происходит за счет увеличения кинетиче-
ской энергии атомов и атомных групп, благодаря чему происходит об-
щее ослабление взаимодействия между различными структурными об-
разованиями полимерного материала. Особенно значительное снижение
σ
Т
имеет место в области нехрупкого подсостояния полимера в темпе-
ратурном интервале Т
1
– Т
с
, который является оптимальным для пере-
работки полимеров методами пластического деформирования. Следует
отметить сложный характер зависимости σ
т
= f(T) в данном темпера-
турном интервале для всех полимерных систем [2]. Нелинейный харак-
тер зависимости σ
Т
= f(T) для ПВХ и ПС - систем отмечен при испыта-
ниях как в условиях одноосного растяжения, так и в условиях инденти-
рования (рис. 3.7 - 3.8). Оценка пластических свойств полимеров в ус-
ловиях одноосного растяжения проводится на разрывной машине
ЦМГИ - 250 при скорости перемещения зажимов 2.2·10
-3
м/с в темпера-
турном интервале 293-413 К. Образцами служат прутки полимера диа-
метром 5 мм и длиной 100 мм. Термостатирование образцов осуществ-
ляется при помощи миниатюрной термокамеры, которая одевается на
образец. Таким
образом нагревается лишь часть образца, находящаяся
между зажимами, что обеспечивает образование шейки в заданном мес-
те. Для получения каждой экспериментальной точки используется пять
образцов.
Предел текучести при сжатии σ
т
полимеров в интервале темпера-
тур 293 - 413 К определяется на специально изготовленных образцах в
виде двойного усеченного конуса, которые помещаются в обогревае-
мую ячейку (рис 3.9, а, б). Заданная температура в термоячейке уста-
навливается при помощи электронагревателя сопротивления; контро-
лируется термопарой, соединенной с милливольтметром. Ячейка уста-
навливается на разрывной машине WPM - 10, усилием 10 тс, работаю-
щей на сжатие. Усилие на образец передается с помощью пуансона,
перемещающегося со скоростью 0.15·10-3 м/с и фиксируется на ленте
записывающего устройства. Предел текучести определяется делением
регистрируемого усилия на площадь поперечного сечения узкой части
образца (d = 7 мм).
Пластические свойства полимеров оцениваются индентированием
конуса в образец полимера на консистометре Хепплера в интервале

Страницы