Реферат: Визначення текучості пластичних мас. Визначення стійкості пластичних мас до дії високих температур

На верхній частині поршня знаходиться втулка, на яку поміщається з’ємний вантаж. В нижній частині центрального каналу закріплено стандартне сопло, яке виготовлено з закаляної сталі. Сопло не повинно виступати за межі корпуса.

Рис. 2. Видавлюючий пластометр для визначення індексу розплаву пластмас

Корпус пластометра має електрообігрів, з допомогою якого можна підтримувати задану температуру з точністю до 0,5 єС. Температура на заданому рівні підтримується автоматично та регулюється з допомогою електричного потенціометра. Прилад упорядкований видавлюючим пристроєм для видалення залишків матеріалу після випробування. Всі поверхні пласт метра, які стикаються з полімерним матеріалом, повинні бути відполірованими. Пластометр встановлюється вертикально та закріплюється на металевому штативі. Полімерний матеріал для випробування може бути в вигляді гранул або порошку. Перед випробуванням циліндр і поршень нагрівають до заданої температури та витримують за цієї температури протягом 15 хвилин. Після цього в центральний канал вводять наважку полімерного матеріалу та опускають ва поршень без вантажу. Через 4 хвилини, коли температура знову встановиться, на поршень кладуть вантаж. Маса вантажу разом з поршнем повинна складати 2160 г, що відповідає тиску на матеріал 0,3 МПа. Матеріал починає видавлюватись через сопло. Першу порцію полімеру, яка складає приблизно третю частину, відкидають. Наступні порції зрізають через певні проміжки часу гострим ножем в вигляді джгутиків та зважують.

Маса матеріалу, яку завантажують в циліндр, та проміжки часу, через які слід зрізати джгутики, залежать від значення показника текучості, який передбачається.

Індекс розплаву, Маса наважки, г Проміжок часу, с

г/10 хвилин

0,15-1,0 3-4 240

1,0-3,5 4-5 60

3,5-10 6-8 30

10-25 6-8 20

За величину текучості (індексу розплаву) приймають середнє арифметичне з трьох визначень. Різниця між максимальною та мінімальною вагою зразків не повинна перевищувати 10%. Для матеріалів з індексом розплаву від 0,15 до 25 г/1- хвилин застосовують стандартне сопло з внутрішнім діаметром 2,095±0,005 мм. За більшої текучості (від 25 до 250 г/й0 хвилин) застосовують стандартне сопло з внутрішнім діаметром від 1,160 до 1,200 мм.

Індекс розплаву звичайно визначають для таких полімерів, як поліетилен, поліпропілен, поліформальдегід та ін.

1.4 Визначення температури каплепадіння низькоплавких полімерів та олігомерів за Убеллоде

Низькоплавкі полімери, а також олігомери мають невелику молекулярну масу та переходять у в’язкотекучий стан за невисокий температур. Тому їх здатність до переробки визначається за методом Убеллоде, який призначено для визначення температури каплепадіння. Цей метод ґрунтується на нагріванні матеріалу та вимірюванні температури, за якої відбувається витікання першої краплі розплаву полімерного матеріалу через отвір в денці спеціальної чашечки, в яку попередньо налито та охолоджено розплав полімеру.

Температуру краплепадіння визначають на приладі Убеллоде (рис. 3).

Рис. 3. Прилад Убеллоде

1- металева гільза; 2 - скляна чашечка

Прилад складається з термометра, ртутна кулька якого опущена у скляну чашечку з отвором у дні. Чашечку прикріплюють до термометра з допомогою металевої гільзи. Термометр з чашечкою закріплюють у пробірці таким чином, щоб між денцем пробірки та чашечкою залишався деякий проміжок. Пробірку в свою чергу укріплюють в колбі з гліцерином для рівномірного обігріву. Перед визначенням скляну чашечку виймають з гільзи, ставлять на скло та вливають в неї розплавлену масу. В розплав поміщають термометр та закріплюють чашечку у гільзі. Коли розплав добре застигне, збирають прилад та починають нагрівання, підвищуючи температур з швидкістю 1 є за хвилину. Температура, за якої крапля полімеру проходить через отвір в дні чашечки та падає на денце пробірки, вважається за температуру краплепадіння за Убеллоде.

2.Визначення стійкості пластичних мас до дії високих температур

2.1 Визначення теплостійкості пластичних мас за Мартенсом і Віка

Вироби з пластмас широко використовуються в умовах підвищених температур, тому потрібно точно знати температурну межу їх застосування. Теплостійкість пластмас як полімерних матеріалів – це їх здатність зберігати міцносні властивості в таких умовах. Такий показник характеризується найвищою температурою, за якої ще не погіршуються механічні характеристики пластику. Цю температуру визначають за безперервного нагрівання зразка полімерного матеріалу та слідкування за обраною характеристикою, яка залежить від механічної поведінки зразка протягом процесу випробування. При цьому треба враховувати особливість пластмас як взагалі полімерних матеріалів – залежність теплостійкості від величини навантаження. Чим вище навантаження, тем меша температура, за якої полімерний матеріал починає деформуватись, тому дуже важливо дотримуватись стандартних умов проведення випробування. Методи визначення теплостійкості за Мартенсом та за Віка розрізняються видом навантаження та зразками для випробування.

За Мартенсом за теплостійкість приймають температуру, за якої стандартний брусок розміром 120±2 х 15±0,2 х 10±0,2 мм зламається або зігнеться на певну величину (6 мм) пі дією згинаючого зусилля. Теплостійкість за Мартенсом показує, за якої максимальної температури можуть експлуатуватись вироби з даного полімерного матеріалу без суттєвих деформації. Визначення проводиться на апараті Мартенса (рис. 4)..

Рис. 4. Схема апарату Мартенса для визначення теплостійкості пластмас

1 – зразок; 2 нижній затискувач; 3 – верхній затискувач; 4 – підґрунтя приладу; 5 – важіль; 6 – вантаж; 7 – стінки нагрівальної шафи; 8 – термометр; 9 – покажчик; 10 – шкала.

Стандартний брусок закріплюють суворо вертикально в двох затискувачах. Верхній затискувач має важіль, на який надітий вантаж, що може переміщуватись по важелю. Прилад Мартенса встановлюється в термошкафу, яка обігрівається з таким розрахунком, щоб температура піднімалась рівномірно з швидкістю 50 градусів за годину. Під дією температури та вантажу брусок згинається , і важіль покажчика починає поступово опускатись. Температура, за якої покажчик опуститься на 6 мм по шкалі, фіксується я к температура, що характеризує теплостійкість за Мартенсом. Випробування проводять на трьох зразках та виводять середнє арифметичне значення.

Метод визначення теплостійкості за ВІКА ґрунтується на вимірюванні найвищої температури, за якої циліндричний наконечник приладу вдавиться під дією постійного навантаження в зразок полімерного матеріалу на глибину 1 мм. Цей метод можна використовувати тільки для однорідних полімерних матеріалів і заборонено – для армованих пластиків.