книги из ГПНТБ / Гурова Т.А. Технический анализ и контроль производства пластмасс учеб. пособие для техникумов

Сменные грузы прибора обеспечивают общую на­ грузку 1000 и 5000 г.

Величина нагрузки выбирается в зависимости от свойств испытуемого материала и определена в ГОСТах или технических условиях.

Техника определения. Температура в термошкафу перед испытанием должна быть 20+2° .

Образец устанавливают в приборе так, чтобы от­ шлифованная плоскость наконечника находилась в цен­ тре образца и соприкасалась с ним. После этого дают нагрузку на образец и включают обогрев прибора. В термошкафу прибора при помощи терморегулирующего устройства обеспечивается постоянное повышение тем­ пературы со скоростью 50° в час. Температура контро­ лируется двумя термометрами, установленными в прибо­ ре и имеющими цену деления не более 2°.

Температура, при которой наконечник прибора вда­

не более 0,2 мм. Прибор обычно снабжен звуковой сиг­ нализацией, которая автоматически включается, как. только наконечник вдавится в образец на заданную глу­ бину. Испытания проводят на трех образцах и за ре­ зультат принимают среднее арифметическое этих опре­ делений.

Определение жаростойкости термореактивных пласт­ масс или стойкости к действию накала. Жаростойкостью условно называется способность материала противосто­

ные концы, к которым присоединены клеммы с провода­ ми, подводящими электрический ток. Нагретый стер-

220

жень приходит в соприкосновение с испытуемым образ­ цом при помощи опрокидывающего приспособления и противовеса, ограничивающего движение стержня. Об­ разец укрепляется при помощи специального зажима в горизонтальном положении на передвигающейся ме­ таллической стойке.

Рис. 58. Прибор Шрамма — Цебровского для испытания пластмасс при определении стойкости к действию накала (жаростойкости)

Жаростойкость материала характеризуется произ­ ведением потери массы испытуемого образца, которая выражается в миллиграммах (М), на длину обгоревшей части его, выраженной в сантиметрах (L).

Условно установлено шесть степеней жаростойкости по Шрамму и Цебровскому от 0 до 5 (табл. 8). Качест­

зец укрепляют в приборе при помощи зажима и уста­ навливают его горизонтально таким образом, чтобы силитовый стержень своей серединой касался торцовой части

221

образца. После этого еилитовый стержень отводят от образца и включают нагревание. Когда стержень на­ гревается до 950°С и температура установится постоян­ ной, его приводят в соприкосновение с испытуемым об­ разцом в течение 3 мин. Если образец во время ис­ пытания загорится, пламя нужно погасить после от­ ключения электротока.

По окончании испытания образец вынимают из за­ жима, помещают в эксикатор для охлаждения до ком­ натной температуры и снова взвешивают с точностью до 0,001 г. На плоскости 120ХЮ мм определяют длину образца, не подвергшуюся действию пламени.

Определение производят на трех образцах и берут

принимают среднее арифметическое потери массы всех образцов, взятых для испытания.

Длину обуглившейся части образца в сантиметрах (/2) вычисляют по формуле

h = / - h,

где /—'длина образца до испытания, см; 1\—длина образца, не подвергшаяся действию пламени, см.

За длину обуглившейся части материала в сантимет­ рах (L) принимают среднее арифметическое длин обуг­ лившихся частей всех образцов, взятых для испытания.

Для характеристики жаростойкости пластмассы (стойкости к действию накала) по Шрамму и Цебровскому вычисляют произведение ML или условную без­ размерную величину IR по формуле

Качественный показатель жаростойкости определяют по табл. 8.

Определение горючести пластмасс. Горючесть пласт­ масс определяется способностью гореть после пребы­ вания образца в течение 1 мин в пламени газовой

222

температуру воспламенения и интенсивность сгорания. Степень горючести характеризуется тремя показа­ телями: 1) образец не загорается в пламени горелки;

ный брусок из испытуемого материала укрепляют на

223

горелки закрывают и по секундомеру отмечают время горения бруска вне пламени горелки.

Определение температуры хрупкости (морозоустойчи­ вости). Морозоустойчивость определяется на приборе

Рис. 60. Прибор для определения температуры хрупкости пластмасс ПХП-1:

/ — о б р а з ц ы ; 2 — т е р м о п а р а ; 3 — и с п ы т а т е л ь н а я к а ­ м е р а ; 4— п у а н с о н ; 5 — д в е р ь ; 6 — р у к о я т к а ; 7— б л о к у с т а н о в к и р е ж и м а ; 8— в а л ; 9— р ы ч а г ; 10— п р у ж и н ­ н ы й м е х а н и з м ; I I — в е р т и к а л ь н ы й в а л ; 12 — п р и в о д ; 13 — м а л ь т и й с к и й к р е с т ; 14 — и з о л я ц и я ; 15 — н а р у ж ­ н а я п о л о с т ь д л я х л а д о а г е н т а ; 16 — к р и о к а м е р а ; 17-*

з а ж и м д л я о б р а з ц о в

224

консольно закрепленного образца в камере, охлаждае­ мой парами жидкого азота. За температуру хрупкости принимают температуру, при которой 50% испытуемых образцов становятся хрупкими, разрушаясь при задан­

опыта производят осмотр и отбирают разрушенные об­ разцы.

Прибор ПХП-1 (рис. 60) состоит из десятиместного зажима 17, куда помещаются образцы /. Зажим с об­ разцами устанавливается в испытательной камере 3. С помощью привода от механизма мальтийского креста 13 зажим 17 получает прерывистое вращательное дви­ жение, и образцы последовательно подводятся под пу­ ансон 4.

Привод пуансона 4 осуществляется от пружинного

ществляется с помощью потенциометра и термопары 2. Процесс испытания на приборе автоматизирован.

При испытании на морозоустойчивость различными методами в качестве образцов применяются полоски полимера определенных размеров: по первому методу (раздавливание образца сложенного петлей) размеры (40+1) X (6+0,5) X (0,5+0,005) мм; по второму методу

готовления образцов предусматриваются в стандартах или ТУ на материал.

Техника определения. Взаимное расположение за­ жима, образца, пуансона и наковальни в начальный мо­ мент воздействия пуансона на образец при испытаниях различными методами показаны на рис. 61 и 62.

Образцы устанавливают в зажимы и помещают в ис­ пытательную камеру, где установлена температура, близкая к температуре хрупкости испытуемой пласт­ массы.

Рис. 62. Испытание консольно закреплен­ ного образца (взаимное расположение зажима, образца и пуансона) :

/ — з а ж и м ; 2 — п у а н с о н ; 3 — о б р а з е ц

достигнута температура, при которой часть образцов разрушается.

Если при первоначально выбранной температуре все испытанные образцы разрушились, то производят

226

ка не будет достигнута температура, при которой часть образцов не разрушается.

Если при выбранной температуре часть образцов разрушилась, а часть нет, то производят испытания но­ вых образцов при температурах выше и ниже преды­ дущей. При этом должны быть достигнуты крайние температуры, при одной из которых не разрушается ни один образец, а при другой — разрушаются все образ­ цы. Крайние и промежуточные температуры должны со­ ставить ряд с постоянным интервалом от 2 до 5°С.

Расчет. Температуру хрупкости вычисляют по фор­ муле

от температуры, при которой не разрушился ни один об­

227

указаны в стандартах или технических условиях на соот­ ветствующий материал.

Условия, в которых образцы находятся перед испы­ танием, также должны быть указаны в стандартах или технических условиях на материал. Если условия под­ готовки образцов не указаны в стандартах или техни­ ческих условиях, то перед испытанием их выдерживают в термостате при 50°С в течение 24 ч и затем охлаж­ дают до комнатной температуры в эксикаторе над су­ хим хлоридом кальция.

Рис. 63. Схема установки для определе­

щ е с т в и т ь п л а в н ы й п о д ъ е м н а п р я ж е н и я на об ­ р а з ц е ; R — з а щ и т н о е с о п р о т и в л е н и е ; . О — ис ­

п ы т у е м ы й о б р а з е ц с э л е к т р о д а м и

Перед испытанием микрометром измеряют толщину образцов по всей их площади и берут среднее значение.

Техника определения. Электрическую прочность оп­ ределяют на установке, принципиальная схема которой приведена на рис. 63.

Для устранения поверхностных разрядов испытание проводится под трансформаторным маслом. Электрода­

разцом и обеспечивать необходимое давление на него. Испытание проводят при плавном подъеме напряже­ ния до пробоя со скоростью: а) для образцов с пробив­ ным напряжением до 20 кв 1 кв/сек; б) для образцов

спробивным напряжением свыше 20 кв 2 кв/сек. Испытание ведут при комнатной температуре.

228

Расчет. Электрическую прочность Еар для каждого пробоя вычисляют в кв/мм по формуле

и диэлектрической проницаемости Диэлектрические по­

к нему электроэнергию. Чем меньше значение тангенса угла диэлектрических потерь, тем ниже диэлектрические потери, тем лучше электроизоляционные свойства ма­

вается отношение емкости конденсатора с данным изо­ лятором к емкости конденсатора с воздушным изолято­ ром.

Диэлектрик тем лучше, чем меньше емкость конден­ сатора с данным материалом, чем меньше его диэлек­ трическая проницаемость.

Диэлектрическую проницаемость определяют однов­ ременно с определением тангенса угла диэлектрических потерь.

Образцы для испытаний имеют форму диска или квадратной пластины. Размеры образцов и их предва­ рительная подготовка перед испытанием описаны ранее (стр. 227).

Испытания проводят при частоте тока 50 гц. Опре­ деление производится при помощи высоковольтного мо­ ста Шеринга. Схема электрического соединения отдель­ ных элементов моста Шеринга приведена на рис. 64.

Согласно схеме мост состоит из следующих элемен­

229