Устройство для определения реологических характеристик полимерных материалов

Устройство для определения реологических характеристик полимерных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 190577(21) 2487912/18-25

С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКИ Nо (23) Приоритет

Союз Советских

Социалистическими

Республик i71 I433 (51)У . Кл.2

G 0l N 11/00

Гмударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК5З2 ° 137 (088. 8) Опубликовано 25.01.80. Бюллетень Ио 3

Дата опубликования описания 28.01.80 (72) Авторы изобретеиия

В. П,С тавров и Н. В, Акулич (71) Заявитель

Гомельский государственный университет (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области исследования физических и химических свойств веществ, а конкретно — к устройствам для определения реологических характеристик полимерных материалов, Изобретение может быть использовано в радиоэлектронной, электротехнической и химической промышлен» ности при изучении реологических св ойс тв полимерных материалов .

Известен прибор для исследования возникновения и роста напряжений в заливочном полимерном компаунде, содержащий литьевую форму, к центру которой прикреплен упругий элемент в виде тонкостенного металлического цилиндра, измеритель деформации. в виде тензодатчиков, наклеенных на внутреннюю поверхность цилиндра и связанных с регистрирукщим устройством.

Прибор позволяет исследовать влияние внутренних напряжений в заливочном полимерном компаунде на конструктивные элементы радиоэлектронной аппаратуры в процессе отверждения и охлаждения полимерного материала при различных температурно-временных условиях (1), однако величина измеряемого прибором контактного цавления не явля- ется надежной характеристикой фи зикомеханических свойств полимерного материала, так как она в большей мере зависит.от конструктивного выполнения элементов прибора.

Ближайшим по -.åõíè÷åñêîé сущности к предложенному является устройство дл определения реалогических характер

711433 вычисляется напряжение в образце.

Строится терморелаксационная характеристика — зависимость напряжений от температурно-временных режимов отверждения образца (2), однако наличие объемных полутрубок, оформляющих рабочую часть образца сужает диапазон измерений и снижает их точность. В момент снятия полутрубок образец должен быть достаточно отвержден, в противном случае он растечется ° В результате на начальной стадии отверждения, имеющей важное значение для процесса релаксации напряжений, измерения в приборе не проводятся. Момент снятия полутрубок фиксируется на глаз, после того как уже произошли структурные превращения, возникли и частично отрелаксировали напряжения.

Погрешность определения момента сня тия полутрубок, т.е, начала измере- 29 ний увеличивает методическую погрешность прибора, причем тем больше, чем больше химическая составляющая усадки, неравномерная толщина образца оформляемого в приборе. обуславлива- 2с; ет неравномерное поле температур и структурных превращений, При испытаниях термореактивных полимерных ма. териалов с отчетливо выраженной экзотермйческой реакцией отверждения 30 (полиэфирных, эпоксидно-фурановых и др. ) наличие утолщений вызывает дополнительный градиент температур и напряжений вблизи захватов, приводящий к искажению поля структурных деформаций в рабочей части образца, а иногда и к разрушению образца в окрестностях утолщений . Это снижает точность измерений и надежность эксперимента. «наличие съемных полутрубок и стаканов усложняет конструкцию @ прибора., Цель. изобретения - расширение диапазона измерений, повышение надежности и упрощение конструкции.

Это достигается тем, что упругий чувствительный и нагружающий элемент выполнен в виде винтовой цилиндрической пружины, а боковая поверхность формы выполнена в виде эластичной оболочки, охватывающей эту пружину, торцы которой зажаты днищами. на чертеже представлена схема устройства для определения реологических характеристик полимерных материалов.

55 устройство содержит форму в виде эластичной оболочки 1, снабженной съемной жесткой крышкой 2 и охватывающей упругий элемент в виде винтовой цилиндрической пружины 3, измеритель перемещений 4. Внутренняя 60 часть формы заполнена исследуемым полимерным материалом 5, Цилиндрическая винтовая пружина выполнена из металла. Жесткость пружины во много раз больше жесткости эластичной обо- 65 лочки. В качестве измерителя перемещений использован индикатор часового типа (c точностью 0,001 мм).

Для исследования влияния температуры на релаксационные характеристики полимерного материала прибор помещают в термостат (на чертеже не показан), температурно-временной режим которого поддерживается с помощью автоматических устройств °

Устройства работает следукщим образом, Заполняется исследуемым расплавом полимерного материала форма в виде эластичной оболочки 1, в которую предварительно помещен упругий элемент — пружина 3. Форма закрывается жесткой съемной крышкой .2 и соединяется с чувствительной головкой измерителя перемещений 5, B результате усадки полимерного материала упругий элемент 1 деформируется, Деформация измеряется с помощью измерителя 5 °

Устройство позволяет проводить прямые измерения для получения реологических характеристик с момента заливки до окончания структурных превращений и релаксации напряжений, т.е. во всем диапазоне нестабильных состояний полимеров. отсутствие съемных деталей исключает необходимость вмешательства экспериментатора, субьективизм и погрешность определения момента начала измерений, т.е. Увехичивает точность измерений. Постоянная толщина образца, равномерное распределение по поверхности нагрузки и теплоотводящих элементов обеспечивают однородное поле температур и деформаций в образце, что позволяет исключить возможность преждевременного разрушения образца, что увеличивает надежность эксперимента.

В приборе совмещены функции каркаса и упругого элемента, что упрощает конструкцию прибора.

Формула изобретения

Устройство для определения реологических характеристик полимерных материалов,содержащее форму с жесткими днищами, упругий чувствительный и нагружающий элемент-измеритель перемещений,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения диапазона измерения, повышения надежности и упрощения конструкции, упругий чувствительный и нагружающий элемент выполнен в виде винтовой цилиндрической пружины, а боковая поверхность формы выполнена в виде эластичной оболочки, охватывающей эту пружину, торцы которой зажаты днищами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Советское радио, М., 1974, с. 31-32.

2. Труды JIHAIl, вып. 84, 1974, с, 47-48 (прототип).

711433

Составитель И ° Плотников а

Редактор A,Âèíoãðàäoâ Техред М.Петко Корректор Ю.Макаренко

Заказ 8999/29 Тираж 1019 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4