14.1 Определение теплостойкости пластических масс по Мартенсу

Метод определения теплостойкости пластмасс по Мартенсу основан на установлении температуры, при ко­торой образец под действием изгибающей нагрузки 5 МПа прогибается. Для этой цели используют прибор Мартенса (Рисунок 3.14.1). Прибор состоит из металлической плиты 14, на которой смонтировано зажимное устройст­во 13. В зажиме закрепляют образец 12 путем передви­жения планок 10 винтом 11. Верхние зажимы соединены жестко со стержнем 8, на котором закрепляют винтом 6 подвижный груз 7. Положение и массу груза подбирают таким образом, чтобы в образце 12 толщиной 10 и ши­риной 15 мм возникло напряжение, равное 5 МПа. На расстоянии 240 мм от оси образца находится площадка 4. На площадку опирается тонкий стержень 3. Прибор устанавливают в термостат 5, в крышке которого име­ются два отверстия: одно — для стержня 3, другое —для термометра 9. Наверху стержня 3 закреплен указатель деформации 2, а на термостате — миллиметровая шкала 1. Термостат должен иметь регулирующее устройство, позволяющее повышать температуру со скоростью 50^сС/ч.

Образцы для испытания должны иметь форму бруска прямоугольного сечения длиной 120, шириной 15 и толщиной 10 мм. Способ и режим изготовления образно предусмотрены в стандартах или технических условия на соответствующие материалы из пластических масс Предназначенные для испытания образцы должны быть ровными, гладкими, без вздутий, раковин, пор, заусенцев, трещин и околов. Число образцов для испытания должно быть не менее трех.

Рисунок 14.1 Схема прибора Мартенса для определения теплостойкости пластических масс

Теплостойкость материала определяют следующим образом. Испытываемый образец закрепляют в нижнем зажиме 10, а на свободный конец образца надеваю верхний зажим 10со стержнем 8и грузом 7. При этом следят за тем, чтобы образец был установлен строго вертикально, а стержни — горизонтально. Затем размещают груз на расстоянии ₀ от оси образца так, чтобы изгиба­ющий момент М вызвал в образце напряжение 5 МПа. Изгибающий момент определяют по формуле

М= [ 6(р- р1₁,+ р2₂ )] (bh²)

где р, р1р2—вес стержня без груза, груза с винтом и указателя деформации, Н; ₀, _{1, 2},— расстояние от оси образца до центра тя­жести стержня (без верхнего зажима), от оси образца до центра тяжести груза и от оси до точки опора указателя, мм; b— ширина образца, мм; h—толщина образца, мм.

Прибор устанавливают в термостат и выдерживают в нем 5 мин при температуре 25°С. Стрелку указателя прогиба устанавливают на нуль. Затем включают ток, температура при этом должна повышаться равномерно со скоростью 50°С/ч. Шарик термометра, которым изме­ряют температуру в термостате, должен находиться на уровне центра образца на расстоянии не более 25 ммот него.

При соответствующей температуре пластмассовый об­разец деформируется под нагрузкой, вызывая опускание стержня 8 с указателем деформации. Как только указа­тель опустится по шкале на 6 мм, отмечают температуру, которая определяет теплостойкость материала по Мар­тенсу. За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение теплостойкости трех образцов.

Рисунок 14. 2 Схема прибора для определения твердости пласти­ческих масс

Результаты испытаний заносят в журнал для лабора­торных работ, так же делают запись о внешнем виде образцов после испытания (сломался, расслоился, вспу­чился и т. п.).