Переработка полимеров и композитов в твердой фазе. Баронин Г.С - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Л а б о рат о р на я р а б о т а 3
ИЗУЧЕНИЕ ПЛАСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ
В УСЛОВИЯХ ОДНООСНОГО НАГРУЖЕНИЯ
Цель работы
: определение предела текучести полимера при различных схемах одноосного нагружения и
оптимального температурного режима переработки в твёрдой фазе.
Установки, приборы и принадлежности
: разрывная машина ЦМГИ-250; разрывная машина марки WPM-10
усилием 10 тс; консистометр Хепплера; ячейка для испытания полимеров в условиях сжатия; система
автоматического регулирования температуры в консистометре Хепплера; ЛАТР; контактный термометр;
контрольный термометр до 300 °С; конусный индентор; миниатюрная термоячейка; образцы полимера.
Методические указания
Идеальный полимерный материал; предназначенный для переработки методами пластического
деформирования в твёрдой 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
формоизменению следует вести по результатам изучения деформационных свойств. С этой точки зрения
наиболее технологичными являются термопласты с высокой пластичностью и низким сопротивлением
пластическому деформированию при различных схемах нагружения.
На деформационные характеристики полимеров существенное влияние оказывает температура испытания.
Снижение σ
т
материала с повышением температуры происходит за счёт увеличения кинетической энергии атомов
и атомных групп, благодаря чему происходит общее ослабление взаимодействия между различными
структурными образованиями полимерного материала. Особенно значительное снижение σ
т
имеет место в
области нехрупкого подсостояния полимера в температурном интервале
Т
1
–
Т
с
, который является оптимальным
для переработки полимеров методами пластического деформирования. Следует отметить сложный характер
зависимости σ
т
=
f
(
T
) в данном температурном интервале для всех полимерных систем [2]. Нелинейный характер
зависимости σ
т
=
f
(
T
) для ПВХ и ПС-систем отмечен при испытаниях как в условиях одноосного растяжения, так
и в условиях индентирования (рис. 3.7 и 3.8). Оценка пластических свойств полимеров в условиях одноосного
растяжения проводится на разрывной машине ЦМГИ-250 при скорости перемещения зажимов 2,2·10
–3
м/с в
температурном интервале 293…413 К. Образцами служат прутки полимера диаметром 5 мм и длиной 100 мм.
Термостатирование образцов осуществляется при помощи миниатюрной термокамеры, которая одевается на
образец. Таким образом нагревается лишь часть образца, находящаяся между зажимами, что обеспечивает
образование шейки в заданном месте. Для получения каждой экспериментальной точки используются пять
образцов.
Предел текучести при сжатии σ
т
полимеров в интервале температур 293…413 К определяется на специально
изготовленных образцах в виде двойного усечённого конуса, которые помещаются в обогреваемую ячейку (рис.
3.9,
а
,
б
). Заданная температура в термоячейке устанавливается при помощи электронагревателя сопротивления;
контролируется термопарой, соединённой с милливольтметром.
Рис. 3.7. Температурная зависимость предела текучести σ
т
ПВХ (
1
) и
ПВХ + 5 м.ч. ИСТ-30 (
2
), снятая при индентировании под нагрузкой
Р
=58,9 Н
4
10
8
12
16
20
293
313
333
353
, К
σ
т
·10
–
7
, Па
с
1
1
2

Страницы