Переработка полимеров и композитов в твердой фазе. Баронин Г.С - 73 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Установка (рис. 7.19) состоит из термостата
1
; воздуходувки
2
; осевых вентиляторов
3
; катетометра
4
;
торсионных весов
5
; подвески с образцами
6
.
При проведении экспериментов по определению диффузионных свойств полимерных композитов установка
предварительно выводится на заданный преподавателем температурный режим (60…120 °С).
Для определения диффузионных свойств образцов используется зональный метод, относящийся к методам
нестационарного режима, позволяющий решать как прямые, так и обратные задачи диффузии [31 – 34].
Рис. 7.19. Лабораторная установка для определения коэффициентов
диффузии низкомолекулярных веществ в полимерных
композиционных материалах:
1
– термостат;
2
– воздуходувка;
3
– осевые вентиляторы;
4
– катетометр;
5
– торсионные весы;
6
– подвеска с образцами
Согласно этому методу для расчёта концентрационной зависимости коэффициента диффузии влаги в
полимерных композитах снимается кривая кинетики изотермической сушки во всем диапазоне изменения
концентрации в условиях, исключающих внешнедиффузионное сопротивление.
Весь интервал изменения концентрации в твёрдой фазе
С
н
–
С
к
разбивается на
m
концентрационных зон, для
каждой из которых принимается постоянное значение
D
i
. В каждой зоне определяется время τ
i
изменения
концентрации от
С
н,
i
до
С
к,
i
и рассчитывается значение
D
i
по соответствующему решению дифференциального
уравнения диффузии для определённой формы тела зернистого материала. Для образцов, используемых в
лабораторной работе, в форме ограниченных цилиндров расчётное уравнение принимает вид
i
i
i
E
Rl
D
1
ln
783,5
1
22
2
э
τ
+
π
=
, (7.3)
где
D
э
– эффективный коэффициент диффузии, м
2
/с;
l
2
– длина цилиндрического образца, м;
R
2
–
радиус
цилиндрического образца, м;
E
i
– относительная концентрация; τ
i
– время сушки в единичной зоне, с.
Полученные данные по кинетике сушки образцов обрабатываются в виде зависимостей
D
э
= f
(
C
) для
образцов, полученных в режиме ТФЭ и методом традиционного литья под давлением. Далее производится анализ
полученных диффузионных свойств полимерных образцов и делаются выводы о влиянии способа получения
образцов на структуру полимера.
На примере (рис. 7.20) показано, что полимерные образцы по методу ТФЭ имеют более низкие по сравнению
с образцами по традиционной технологии значения эффективного коэффициента диффузии во всем диапазоне
концентраций низкомолекулярного диффузанта (воды), что свидетельствует об их более упорядоченной
структуре.
Судя по полученным данным, можно прогнозировать и более высокие прочностные показатели для
рассмотренных образцов, уменьшение их максимального гигроскопического влагосодержания и сравнительно
меньшего изменения размеров изделий в реальных условиях эксплуатации.
1
2
6
4
3
5

Страницы