Лабораторна робота № 1

«Визначення в'язкості гумової суміші і здатності до передчасної вулканізації»

I. Теоретична частина

Найважливішими характеристиками технологічних властивостей каучуків і гумових сумішей є пластоеластичні властивості і адгезійні властивості, а для гумових сумішей ще й здатність до вулканізації.

При переробці на технологічному обладнанні та зберіганні гумових сумішей в умовах підвищених температур внаслідок взаємодії каучуку з вулканізуючими агентами може статися небажана зміна пластоеластичних властивостей, яку називають передчасною вулканізацією або підвулканізацією.

У гумовій промисловості для оцінки пластоеластичних властивостей використовують прилади типу здвигового ротаційного дискового віскозиметра Муні.

1. Метод відбору зразків

1.1. Кожен зразок має складатися з двох дисків діаметром 45-50 мм і товщиною 6-8 мм. Один з дисків повинен мати в центрі отвір діаметром 10-12 мм для стрижня ротора.

1.2. Диски заготовляють вирубними ножами з пластин каучуку чи гумової суміші. На останньому етапі виготовлення гумової суміші (підготовка листів гумової суміші для вилежки) вирізують пластину розміром (100х50х10) мм

1.3. Режим обробки пластин повинен забезпечувати монолітність матеріалу і відсутність в ньому повітряних включень.

Режим обробки і час витримки пластин перед випробуванням встановлюють в нормативно-технічній документації на випробовуваний матеріал. При відсутності вказівок в нормативно-технічної документації час витримки повинен бути 2-24 год для каучуків і 2-72 год для гумових сумішей.

1.4. При заготівлі зразків допускається використовувати більш тонкі пластини і накладати їх один на одного для отримання необхідної висоти зразка.

1.5. Зразки для випробування зберігають при температурі навколишнього середовища.

2. Апаратура

2.1. Випробувальна камера

2.1.1. Випробувальна камера (рисунок 1) повинна складатися з двох циліндричних напівформ, закріплених відповідно в двох плоскопаралельних плитах (рухомої і нерухомої), і ротора, що представляє собою стрижень з дисковою головкою. Прилад оснащують великим і малим роторами. Діаметр дискової головки великого ротора - 38,10 ± 0,03 мм, малого ротора - (30,48 ± 0,03) мм.

Примітка. Якщо при випробуванні на великому роторі в'язкість матеріалу перевищує 180-200 одиниць по Муні, застосовують малий ротор.

Результати випробувань на великому і малому роторах не співставні.

Рис.1 1-верхня циліндрична напівформа; 2-дискова головка ротора; 3-нижня циліндрична напівформа 4-стрижень ротора.

2.1.2. На плоских і бічних поверхнях циліндричних напівформ і дискової головки ротора повинна бути нанесена насічка прямокутної форми (рис. 2). На плоских поверхнях циліндричних напівформ і дискової головки ротора допускається також радіальна (V-подібна) насічка (рис. 3).

В исоту випробувальної камери і ротора слід вимірювати від вершини насічки, наявної на їх плоских поверхнях.

2.1.3. Ротор, розташований в центрі випробувальної камери (див. рис. 1), повинен легко вийматися і вставлятися в неї. Затікання матеріалу в зазор між стержнем ротора і поверхнею отвору в нижній напівформі, в яке вставляється ротор, не допускається. Розбіжність осей випробувальної камери і ротора не повинно бути більше 0,013 мм.

Биття торців ротора не повинно бути більше 0,01 мм.

2.2. Пристрій для закриття випробувальної камери

2.2.1.Закриття або відкриття випробувальної камери роблять за допомогою спеціального пристрою пневматичним, гідравлічним або механічним способом. Цей пристрій повинен забезпечити надійне закриття випробувальної камери і утримування її у такому вигляді протягом всього процесу випробування при зусиллі від 13720 Н (1400 кгс) до 19600 Н (2000 кгс). Рекомендується оснащувати прилад пристроєм для регулювання зусилля від 19600 Н (2000 кгс) до 3430 Н (350 кгс) без відкриття камери.

2.2.2. Правильність закриття випробувальної камери слід перевіряти, поміщаючи між верхньою і нижньою напівформою цигарковий папір товщиною не більше 0,04 мм (ГОСТ 3479-75), на якій при правильному закритті повинен залишатися рівномірний відбиток.

2.2.3. Частота обертання ротора або камери повинна становити 2,0 ± 0,1 об / хв.

2.3. Шкала вимірювання обертового моменту на осі ротора

2.3.1.Шкала вимірювання обертового моменту на осі ротора (моменту в'язкого опору випробуваного матеріалу) повинна бути лінійної, градуйованою в умовних одиницях в'язкості за Муні і забезпечувати вимірювання в'язкості від 0 до 200 одиниць по Муні з похибкою не більше ± 0,5 одиниць за Муні.

2.3.2. Обертовий момент на осі ротора, рівний 8,30 ± 0,02 Н-м (84,6 ± 0,2 кгс-см) повинен відповідати 100,0 ± 0,5 одиницям в'язкості за Муні.

2.3.3. При обертанні ротора в порожній випробувальній камері покази повинні бути від 0 до 0,5 одиниць в'язкості за Муні.

2.3.4. При цілодобовій роботі приладу шкалу крутного моменту на осі ротора слід градуювати не менше одного разу на добу при температурі випробувальної камери 100,0 ± 0,5 ° С спеціальним пристроєм, схема якого показана на рис. 4.

1-градуювальний ротор; 2-трос; 3-напрямний ролик; 4-нижня половина камери; 5-вантаж. 2.3.5. Шкалу градуюють з допомогою двох вантажів масою 10 кг класу точності 0,1, з'єднаних з градуювальним ротором дротом діаметром не більше 0,55 мм (ГОСТ 3282-74), що проходить через напрямні ролики без тертя.

При обертанні градуйованого ротора у відкритій випробувальній камері з частотою 2,0 ± 0,1 об / хв без вантажів покази на шкалі обертових моментів повинні складати ± 0,5 одиниць в'язкості по Муні і 100,0 ± 0,5 одиниць в'язкості за Муні при обертовому моменті 8,30 ± 0,02 Н/м.

2.3.6. Прилад повинен забезпечувати проведення випробувань при температурах від 25 до 180 ° С з похибкою не більше ± 0,5 ° C.

2.3.7. За температуру випробування приймають рівноважну температуру, яка встановлюється в порожній закритій випробувальній камері з ротором.

2.3.8. Показання приладів, що вимірюють температуру, необхідно контролювати з похибкою не більше ± 0,5 ° С за допомогою термоелемента, що вводиться до центру камери через отвір в спеціальному кільці (рис. 5), яке затискають між напівформами.

Контроль правильності показань температури рекомендується здійснювати не менше одного разу на місяць.

2.4. Рекомендується використовувати пристрій для вимірювання кута зворотного повороту ротора після його відключення від приводу, що забезпечує вимір кута зворотного повороту ротора від 0 до 50 ° з похибкою не більше ± 0,5 °.

2 .5. Рекомендується оснащувати прилад автоматичними реєструючими пристроями для запису кривої залежності в'язкості від часу.

Рис 5