Физические методы исследования полимеров. Шестаков А.С. - 55 стр.

UptoLike

Составители: 

55
рические весы В . А. Каргина. Согласно методике построения ТМК с ис-
пользованием этих весов, к образцу полимера после достижения опреде -
лённой температуры прилагают нагрузку и измеряют деформацию , кото-
рая развивается в течение сравнительно небольшого интервала времени.
Затем нагрузку снимают, образец нагревают до другой температуры и
опыт повторяют. Проведя замеры в достаточно широкой температурной
области, получают совокупность точек, по которым и строят ТМК. Этот
способ построения ТМК является дифференциальным.
Интегральный способ построения ТМК, в отличие от изложенного
выше, основан на измерении деформации, возникающей под действием
постоянной нагрузки при постоянной скорости нагревания образца. Инте-
гральный метод является более простым и эффективным для получения
общих сведений о температурной зависимости деформации полимеров .
В качестве наиболее часто используемого вида механического воз-
действия на полимер при исследовании термомеханических свойств следу-
ет назвать вдавливание в образец пуансона с конусом, шариком или пло-
ским срезом на конце. Поскольку в этом случае исследуется степень вдав -
ливания пуансона в полимер (пенетрация), то эта методика получила на-
звание пенетрационной.
Рассмотрим
устройство и способ
построения термоме-
ханических кривых с
использованием наи-
более простого при-
бора лабораторных
весов Каргина
(рис.56). Основной
частью прибора явля-
ется пуансон 1, дейст -
вующий на образец 2
при опускании груза 3
поворотом ручки 4 .
До начала измерений
образец подводится к пуансону вращением ручки 5 . Пуансон соединён с
оптической системой 6, с помощью которой определяется деформация об-
разца под действием пуансона с грузом. Эксперимент состоит в измерении
деформаций, развивающихся в течение 10 с под действием статической на-
грузки при различных температурах. Нагревание образца осуществляют в
нагревательной печи 7. Постоянную скорость изменения температуры на
1,5
о
/мин обеспечивают лабораторным трансформатором 8 и электронным
потенциометром 9 с термопарой 10. При исследовании резин в области от -
рицательных температур используют криостат , в который подают струю
жидкого азота.
Рис.56 Схема прибора для получения термо-
механических кривых полимеров (весы Каргина).
                                         55
рич е ские в е сы В .А.К аргина. С огласно ме т одике пост рое ния Т М К с ис-
пользов ание м эт их в е сов , кобразц у полиме ра после дост иж е ния опре де -
лё нной т е мпе рат уры прилагаю т нагрузку и изме ряю т де формац ию , кот о-
рая разв ив ае т ся в т е ч е ние срав нит е льно не больш ого инт е рв ала в ре ме ни.
Зат е м нагрузку снимаю т , образе ц нагре в аю т до другой т е мпе рат уры и
опыт пов т оряю т . Пров е дя заме ры в дост ат оч но ш ирокой т е мпе рат урной
област и, получ аю т сов окупност ь т оч е к, по кот орым и ст роят Т М К . Э т от
способ пост рое нияТ М К яв ляе т сядиффе ре нц иальным.
        И нт е гральный способ пост рое ния Т М К , в от лич ие от излож е нного
в ыш е , основ ан на изме ре нии де формац ии, в озникаю ще й под де йст в ие м
пост оянной нагрузки при пост оянной скорост и нагре в ания образц а. И нт е -
гральный ме т од яв ляе т ся боле е прост ым и эффе ктив ным для получ е ния
общих св е де ний о т е мпе рат урной зав исимост и де формац ии полиме ров .
        В кач е ст в е наиболе е ч аст о используе мого в ида ме ханич е ского в оз-
де йст в ияна полиме р при иссле дов ании т е рмоме ханич е ских св ойст в сле ду-
е т назв ат ь в дав лив ание в образе ц пуансона с конусом, ш ариком или пло-
ским сре зом на конц е . Поскольку в эт ом случ ае иссле дуе т ся ст е пе нь в дав -
лив ания пуансона в полиме р (пе не т рац ия), т о эт а ме т одика получ ила на-
зв ание пе не т рац ионной.
        Рассмот рим
уст ройст в о и способ
пост рое ния т е рмоме -
ханич е ских крив ых с
использов ание м наи-
боле е прост ого при-
бора – лаборат орных
в е сов           К аргина
(рис.56).       О снов ной
ч аст ью прибора яв ля-
е т ся пуансон 1, де йст -
в ую щий на образе ц 2
при опускании груза 3 Рис.56 С хе ма прибора для получ е ния т е рмо-
пов орот ом руч ки 4. ме ханич е ских крив ых полиме ров (в е сы К аргина).
Д о нач ала изме ре ний
образе ц подв одит ся кпуансону в раще ние м руч ки 5. Пуансон сое динё н с
опт ич е ской сист е мой 6, с помощью кот орой опре де ляе т сяде формац ияоб-
разц а под де йст в ие м пуансона с грузом. Э кспе риме нт сост оит в изме ре нии
де формац ий, разв ив аю щихсяв т е ч е ние 10 с под де йст в ие м ст ат ич е ской на-
грузки при различ ных т е мпе рат урах. Нагре в ание образц а осуще ст в ляю т в
нагре в ат е льной пе ч и 7. Пост оянную скорост ь изме не ния т е мпе рат уры на
1,5о/мин обе спе ч ив аю т лаборат орным т рансформат ором 8 и эле ктронным
пот е нц иоме т ром 9 с т е рмопарой 10. При иссле дов ании ре зин в област и от -
риц ат е льных т е мпе рат ур использую т криост ат , в кот орый подаю т ст рую
ж идкого азот а.