Способ определения реологических характеристик вязкоупругой жидкости

Способ определения реологических характеристик вязкоупругой жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

724986

Сема Советспх

Селлалистичесик

Ресвублии

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 31.N.78 (21) 2679940/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) П,риоритет — . (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (51) М.Кл Ci 01 N 11/00

Государственный комитет

СССР пс делам иаобретемий и открытий (53) УДК 532.137 (088.8) (72) Авторы изобретения 1О. M. Щербаков, К. А. Салазкин и М. М. Балашов (71) Заявители Московский ордена Трудового Красного Знамени институт химического машиностроения (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХХАРАКТЕРИСТИК ВЯЗКОУПРУГОИ ЖИДКОСТИ

1 2

Изобретение относится к области определения реологических свойств вязкоупрупих жидкостей.

Известен способ определения реоловичеаких свойств вязкоупругих жидкостей, по . которому цилиндрический образец,из вязкоупругой жидкости одноосно вытягивают на поверхности жидкости I1).

Недостатком этого способа является возникновение и развитие неоднородности деформации .вследствие роста напряжений в местах их начальной неоднородности, обусловленной разнотолщинностью, неоднородностью температурного поля и т. д.

Известен также способ испытания .вязzoyIIpyrIIx материалов с целью получения более общих .рвологочеоких параметров (по сравнению с реологичеокими параметрами, полученными при одноосной вытяжке), в котором реологические параметры вязкоупругого материала, получают в опытах на двухосное растяжение прямоугольной пластины из вязкоупругово материала в двух взаимноперпендикуляреых направлениях (2), Этот способ является .наиболее близким к изобретению по технической сущности н достигаемому результату;

Недостатки вышеуказайного способа проявляются в том, что вероятность возникнавения начальной неоднородности напряжений в образцах с развитой поверхностью, иаиими являются пленки, увеличивается.

Кроме того, недостатком этого способа получения общих реологоческих параметров вязкоупругих жидкостей является невозможность осуществления на одном образце вариации отношения деформаций и деформаций в главных направлениях, что требует использован ия множества образцов с одинаковыми свойствами и значительно увеличивает,продолжительность процедуры определения реологических параметров вязкоупругих жидкостей. Вследствие этого спосо б является возможным только для иопы15 тания упругих и вязкоупругих твердых тел и не приемлем для испытания вязкоупругих жидкостей вследствие развития неоднородности деформации, значительно уменьшающей точность определения реолотических

2О параметров.

Целью изобретения является обеспечение однородности дефор мации и получение реологических параметров при различных величинах деформации вязкоупругой жидкости.

Подложка способствует возврату исходного образца нязкоупругой жидкости в начальное состояние. Это позволяет проводить эксперимент на одном образце, уменьшить время, необходимое для определения с|

724986

3 общих рвологических параметров, . повысить точность эксперимента.

Сущность изобретения состоит в том, что процесс растяжения,вязкоупругой жидкости осуществляется на упругой подложке, реологические параметры которой были определены в предварительном экспери менте (двухосное растяжение с .вариацией отношения деформаций и вариации деформаций в главных направлениях и регистрацией деформаций и,нжпряжений). Мвжду поверхностями образца и подложки устанавливают адгезионную связь, исключающую проскальзывание образца относительно подложки,в процессе ра стяжения (удаление пудры, обезжириван ие поверхности, нагрев в вакууме). 01пределяют деформапионные характеристики пакета, составленного из вязкоупругой жидкости и подложки. По разности деформанионных характер исти к пакета и подложки определяют деформа|ционные характеристики вязкоупругой жидкосги, по которым определяют реологические параметры вязкоупругой жидкости. Использование уцругой подложки исклйчает,возникновение неоднородности деформации и позволяет, производить возврат о братца в начальное состояние, что обеспечивает достижение составленной цели.

П р им ер 1. Пленочный образец из упругого матер нала (подложка) зажимается в тянущем устройстве и:производится его вытяжка, в процессе . которой регистрируются напряжения я двформации. Материалом подложки может служить материал, способный к большим упругим деформациям, в которо1м процессы релаксации п рогвкают очень медленно, например латвксная резина на основе натурального каучу ка, сшитая радиационно или химически.

Эксперимент проводят с .вариацией отношения деформаций и деформаций в главнь1х йаправлениях, что позволяет III0 найденным деформационным завискмостям определить общие реолотические параметры подложки. Затем Ба подло>ику,на кладывают пластину из вязкоупругой жидкости,и устанавливают адгезионную связь последней с позерхностью подложки (например, для термопластов нагревом,в .вакууме). Полученный пакет йспытьгвают "двухосным "растяжением подобно тому, как это делалось для упругой подложки. Полученные опытные да нные для птодломки и пакета апроксимируют для каждого момента времен и, например, изотропной функцией Рейнера, и

-"вьтчитайием напряжения в подложке из на,пряжения IB пакете (при одинаковых деформациях),находят деформа ционную зависи.мость вязкоупругой жидкости, по которой определяют реологичвские параметры вяз- иоупругой жидкости.

П р,и м е р 2, Два пленочных образца з упругого материала зажимают .в тянущем устройстве и производят двухосную вытяжку в процвссе которой регистрируют на.ря><ения и двформаци и. Эксперимент пров= ят с .вариацией отношения деформаций и,деформаций в глааных на|правлениях.

Затем составляют пакет из пластин упругого материала .и вязкоупругой жидкости таким образом, чтобы пластина упругой жидкости находилась между пластинами упругого материала, устанавливают, адгезионную связь и определяют деформационные ,характеристики;па кета в условиях двухос.ного растяжения при вариации отношения деформаций,и деформаций в главных направлениях. Полученные Опытные данные для пакета и двух упругих пластики апро ксимируют математическими зависимостями. Вычитанием зависимости .напряжение— деформация в упругих пластинах из зависимости напряжение — деформация .в пакете, находят за висимость на пряжение — деформация упругой жидкости, ло .которой определяют реологические параметры вязкоупругой жидкости.

25 Рассмотренйые:выше |примеры предполагают для устранения лровисания пакета под действ ием собственного:веса и предот-

:вращения ствкания,вязкоупругой жидкости .использование дополнительной жесйкОЙ

30 подложки, Пример 3. Реологические характеристики упругой подлолюки определяются по схеме, описанной в примере 1. Функцию жесткой подложки выполняет упругая подложка,,которую предварительно растягивают с небольшими степенями вытя>яки.

Затем на подложку .на кладывают пластину вязкоупругой жидкости и .производят деформа цию пакета — вариацию отношений

40 деформаций и вариацию деформаций в .главных, направлениях.

Вычитанием напряжения в подложечке из напряжения в пакете йри "одних и тех же деформациях находят зависимость напря45 жение — деформация, по которой определяют,реологические параметры вязкоупругой жидкости.

Изобретение может быть .использовано для определения общих реолопических na5p раметров вязкоупругих жидкостей, HMIpHмер, полимеров, находящихся,в расплавах или в растворах.

Изобретение пбзволяет определить общие рволопические пара метры,вязкоупругих жидкостей в IIIHpGIKioM классе течений, что,позволяет, с одной стороны, уменьшить число экспериментов, необходимых для получения реологических свойств, с другой стороны — унифицировать испытания.

Формула изобретения

С пособ определения реологичвских характеристик,вязкоупругой жидкости путем наложения двухосной деформации .в на724986

- 6

Составитель В. Филатов

Техред В. Серякова

Корректор С. Файн

Редактор Н. Коляда

Заказ 115/185 Изд. № 191 Тираж 1033 --".Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета GCCP по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. <Патент» правлении главных осей тензора деформации IHB вязкоупругую жидкость, отли ч ающ.ийся тем, что, с целью обеспечения однородности деформации и получения реологических параметров вяэкоупругой жидкости при различных величинах деформации, составляют пакет из упругой подложки с известными деформационными характеристиками,и вязкоупругой жидкости, осуществляют адгезио иную связь между вязкоупругой жидкостью и упругой подложкой и по разности деформационных характеристик пакета и упругой подложка определяют реологические характеристики жидкости.

1

Источники информации, аринятыв во ,внимание при экспертизе:

1. Радушкевич Б. В., Фихман В. Д., Виноградов Г. В. Уопехи реологии полимеров, М., «Химия», 197i0, с. 24 — 39, 2. Авторское свидетельство СССР № 208925,,кл. В 29 D 7/24, 1966 (прототип),