Методички / 956

6. Каково практическое применение данных о реологических

свойствах полимерных расплавов?

Библиографический список к лабораторной работе .NH.

1.0сновы технологии переработки пластмасс.ffiод ред. В.Н. Кулез­ нева и в.к. Гусева - Учебник для Вузов, изд.2-е, М.: Химия, 2004.-

60Ос. (с.331-335, 383-384).

2. Калинчев эл., Саковцева М.Б. Свойства и переработка термо­ пластов: Справочное пособие. Л.: ХИМИЯ,1983. - 288 с. (С.23-90).

3. Кулезнев в.н., Шершнев В.А Химия и физика полимеров: Учеб­ ник для вузов. М.: Высшая шк., 1988. - С.156 -171.

4.Малкин АЯ, Чалых А Е. Диффузия и вязкость полимеров.

Методы определения. - М.: Химия ,1979.- 304 с. (с. 12-29).

4.Теплофизичвсхие и реологические характеристики полимеров:

Справочник lПод общ. ред. Ю. С. Липатова. - Киев: Наукова

думка, 1977. - 244 с.

41

http://www.mitht.ru/e-library

РАБОТА .N't2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕКУЧЕСТИ

РАСПЛАВАТЕРМОПЛАСТОВ

I.Цель работы:

Освоение метоДИl(И определения показarеля расплава термопла­

стов (ПТР).

2.Материалы и оборудование:

Термопласты в гранулированном или пороmкообразном виде.

Прибор ИИРТ, стандартный капилляр с диаметром отверстия

2 мм, внешним диаметром 9,48 мм, длиной 8 мм.

3.пря:док выполнения работы:

3.1.Изучите устройство прибора ИИРТ, нарисуйте его схему с ука­

занием основных узлов, изучите инструкцию по технике безопас­

ности работы на приборе.

3.2. В соответствии с описанием прибора подготовьте его к работе.

3.3. По Приложению 1 определите условия определения ПТР дЛЯ

анализируемого материала.

.3.4. Ртутным термометром определите соответствие температуры

рабочего цилиндра заданной.

ВНИМАНИЕ! ПРЕЖДЕ, ЧЕМ УСТАНОВИТЬ ТЕРМОМЕТР

В КАМЕРУ ПРИБОРА, УБЕДИТЕСЬ, ЧТО КАПИЛЛЯР УС­

ТАНОВЛЕН В НЕЙ И ЗАКРЕПЛЕН.

3.5. После нагрева рабочей камеры прибора до заданной темпера­

туры установите с нижней стороны в отверстие капилляра прово-

42

http://www.mitht.ru/e-library

лочную заглушку для предотвращения вьпекания расплава из ка­

меры во время прогрева.

3.6. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений:

3.7. Загрузите в камеру 4-6 г анализируемого материала. При за­

грузке материал уплотняйте латунным шомполом, чтобы удалить

пузырьки воздуха.

.3.8. После заполнения камеры материалом (примерно на 2/3 его объема) поршень с установленными на нем дисками-грузами (на­

грузка выбирается в соответствии с Приложением 1 и набирается

несколькими отдельными дисками, масса которых указывается в

описании npибора).

3.9. Выдержите материал под грузом в течение 10 мин для стаби­

лизации температуры расплава во всем объеме камеры.

43

http://www.mitht.ru/e-library

3.10. Выньте проволочную заглушку из капилляра. ПРИ перемеще­

нии штока вниз под тяжестью груза следите за положением ниж­

ней метки на штоке. За время перемещения штока вниз происхо­

ДИТ формирование установившегося течения расплава полимера. В

момент достижения нижней метки поверхности крышки термоста­

тирующего цилиндра отсеките лопаткой материал, вытекший из

отверстия капилляра.

3.11. ВICЛЮчите секундомер и через заданные промежутки времени

(15 или 30 с) срезайте экструдаты, выходящие из капилляра.

Срежьте 3-4 экструдата при перемещении штока от нижней мет­

ки до верхней. Экструдаты укладывайте по порядку срезания.

.3.12. для удаления оставшегося в рабочей камере расплава от­

кройте задвижку, удерживающую капилляр, и выдавите штоком с

грузами остаток расплава вместе с :капилляром на подставленную

под отверстие теплоизолирующую подставку.

3.13. Латунным шилом или медной проволокой прочнстите отвер­

стие капилляра. Камеру вычистите до блеска шомполом, с намо­

танной на него сухой хлопчатобумажной тканью

3.14. Снова соберите прибор и повторите еще раз операции по

п.п. 3.5 -3.13.

3.15. Взвесьте каждый экструдат на аналитических весах с точно­

стью до О,ООlг в порядке срезания. Результаты взвешивания за­

пишите в таблицу (п.2.3.5). Рассчитайте среднее значение массы

экструдата для каждого опыта и рассчитайте ПТР по формуле :

44

http://www.mitht.ru/e-library

t

где: М - среднее значение массы отрезков, экструдиро-ванных в

одном опыте, г.;

t - время истечения каждого отрезка, с;

600 - коэффициент перехода от секунд к 1О мин.

3.16.3а характеристику текучести расплава термопласта принима­

ют среднее из двух значений птр, расхождение между которыми

должно быть не более 5%.

3.17. По полученному значению птр для исследованного образца

полимера определите марку по каталоry для даниого типа мате­

риалов ( Полиолефины, Полистирольные пластики, Полиамиды и

др.).

Вопросы для подготовки к лабораторной работе Н!!2

и ее защите.

l.дайте определение показателя текучести расплава термопласта. 2.Как значение птр связано с вязкостью расплава термопласта,

молекулярной массой полимера?

3.ЯвляетСЯ ли птр полной характеристикой реологического пове­

дения расплава термопласта?

4.Можно ли сравнивать по значениям птр вязкостные свойства

различных полимеров?

5.Как по значению птр рассчитать вязкость при условиях опреде­

ления птр условную ВЯЗКОСТЬ расплава термопласта?

45

http://www.mitht.ru/e-library

6.В чем отличие условной вязкости от эффективной вязкости рас­

плава?

7.Как привести значения ПТР, определенные при различных

условиях, к значениям при одинаковых условиях?

8.КакоЙ уровень ПТР имеют марки термопластов, перерабатывае­

мые литьем под давлением, ЭI<струзией, npессованием, марки, ис­

пользуемые для npоизводства волокон?

Библиографический список к лабораториой работе Х! 2.

1.0сновы технологии переработки пластмасс. Учебник для вузов.!

Под ред в.н.кулезнева и в.к. Гусева- М.: «Химия», 2004. - 600с.

(с. 82-93).

2. Калннчев э.л., Саковцева М.Б. Свойства и переработка термо­

пластов, Л.: Химия, 1983. - 288с (C.94-1l6).

3.Полиолефины. Каталог. Филиал НИИТЭХИМ, Черкассы, 1990.-

25 с.

4. Макаров B.r., Каптенармусов В.Б. Промышленные термопла­ сты: Справочник. - М.: АНО «Издательство Химия», 2003. - 208 с.

5. Калинчев эл., Саковцева М.Б. Выбор пластмасс для переработ­

КИ и эксплуатации. Л.: Химия, 1987, 416 с.

46

http://www.mitht.ru/e-library

РАБОТА -N'1!3.

Определение термостабильности расплава полимера.

1.Цель работы:_ Определение периода термостабилъности рас­

плавов полимеров в зависимости от температуры или состава ма­

териала (по укзанию преподавателя). 2.Материалы и оборудование:

ТеРМОЩIасты в гранулированном или ПОРОlIП<:ообразном виде.

Прибор ИИРТ с набором грузов, капилляры, индикатор часового

типа, секундомер, аналитические весы с разновесами.

3. Порядок выполнения работы:

3.1. В соответствии с описанием прибора ИИРТ подготовьте его к работе. Установите и закрепите капилляр в цилиндре прибора, пос­

ле чего установите в цилиндр прибора ртутный термометр для кон­

троля фактической температуры нагрева.

3.2. Установите задатчик температуры прибора на температуру,

указанную преподавателем (как правило, она лежит в интервале

температур переработки исследуемого материала). Запишите значе­

ние температуры эксперимента в лабораторный журнал (Таблица 1)

3.3. Проволочной заглушкой закройте отверстие капилляра.

3.4. После достижения заданной температуры загрузите в цилиндр

прибора 4 - 5 r материала (примерно 2/З объема цилиндра).

3.5. Поршень вместе с грузами установите в цилиндр при60ра и прогрейте материал в цилиндре в течение 5 мин.

З.6. Через 5 минут, НЕ ВЫКЛЮЧАЯ СЕКУНДОМЕРА, извлеките

заглушку из отверстия капилляра, освободите груз из зажимного

47

http://www.mitht.ru/e-library

устройства, наблюдайте перемещение поршня с грузом до достиже­

ния нижней меткой на хвостовике поршня верхней плоскостн рабо­

чей камеры прибора. Запишите показания секундомера - это на­

чальное время прогрева материала в цилиндре прибора (то). Даль­

нейшие замеры проводятся в зависимости от предложенного препо­

давателем способа определения времени термостабилъности

Таблица 1 -Результаты измерений при определении времени

термостабильности.

3.7. При определении времени термостабильности весовым

методом при достижении нижней меткой на хвостовике поршня

верхней плоскости рабочей камеры расплав, вытекший из капил­

ляра срезается лопаткой, а далее через 15 с или 30 с срезаются экс­ трудаты. Экструдаты укладываются на теплоизолирующую под­ ставку в порядке срезания. Время прогрева расплава до срезания каждого экструдата (Ti) отсчитывается с момента вюпочения секун-

48

http://www.mitht.ru/e-library

где 6:r - интервал времени, равный времени перемещения поршня

до момента срезания экструдата. Значения 'tj вносятся в таблицу 1.

Последний экструдат срезается при опускании поршня до верх­

ней метки. После замеров остаток расплава должен быть удален из

рабочего цилиндра прибора, ЦИЛИНДР, шток и капилляр вычищены до блеска хлопчатобумажной тканью.

Остывшие экструдаты взвешиваются на аналиrических весах с точностью до 0,001 г. Масса экструдатов (щ) записьmается в табли-

цу 1 в порядке их срезания. При этом каждая m j соответствует 't1

Постройте график зависимости mj от 'tjи определите время тер­

мостабильности (Тт.с'>'

3.8. Если время прогрева расплава при одной зarpузке оказьmается

меньше времени термостабильности, то после проверки температу­

ры цилиндра зarpужается новая порция материала в рабочнй ци­

линдр и повторяются П.п. 3.5 - 3.7.

Заглушку капилляра открывают после прогрева материала в течение времени на 1 - 2 минуты меньшего, чем время прогрева,

соответствующее послед нему срезу экструдата в первой загрузке.

Максимальное время прогрева 30 мин. для сокращения объема ра­

боты можно срезать по 5 экструдатов (время их продавливания 15-

30с) с интервалом в 5 мин.

3.9.при использовании объемного метода при достижении нижней

меткой поверхности рабочего цилиндра приведите индикатор пере­

мещения часового типа в рабочее положение, установив его в кон-

49

http://www.mitht.ru/e-library

такте с наконечником портия или поверх-ностью грузов. установ­

ленных на поршне. Стрелка ИНДИI<атора должна стоять на делении

«О». После этого фИI<сируется по индикатору положение портия

через равные промеЖ}'тки времени (каждые 15 с или 30 с). Секун­

домер lIе выключается, т.К. время nрогрева замеряется с начала

опыта.

Если скорость истечения расплава значительна, то можно оnpе-де

лять время перемещения стрелки индикатора на одинаковое число

делений, а затем рассчитать скорость перемещения поршия как

число делений в секунду.

Замеры ведyrся до момеита достижения верхней меткой на

поршне плоскости рабочего цилиндра.

Объемный расход рассчитывается по формуле:

(1)

где R - внутренний радиус рабочего цилиндра приборз. см;

t

h - перемещение поршня за время 1, [см];

t - время перемещения поршня от метки до метки, [с].

Результаты расчета занесите в таблицу 1.

Постройте графИI< зависимости объемного расхода от времени прогрева. Определите по нему время термостабильности расплава.

3.10. При оценке времени термостабильности по времени истече­

ния постоянного объема после прогрева материала в цилиндре При­

бора в теченне 5 мин. откройте заглушку капилляра, освободите

50

http://www.mitht.ru/e-library