Работа 1.Определение индекса расплава термопластов

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: определение индекса расплава.

ПРИБОРЫ И ПОСУДА: реотестер «ПОЛИМЕР ПТ-1».

РЕАКТИВЫ: термопластичные полимеры.

Методика работы

Индекс расплава – показатель текучести расплава полимера. Определяется весовым количеством вещества в граммах, проходящим через стандартное сопло в течение 10 мин. при температуре расплава.

Индекс расплава является условным показателем, характеризующим поведение полимера при переработке в изделия экструзией, литьем под давлением и другими методами. Для его определения применяется прибор «Полимер ПТ-1».

УСТРОЙСТВО И РАБОТА РЕОТЕСТЕРА «ПОЛИМЕР ПТ-1»

Принцип действия реотестера основан на измерении скорости истечения расплава через калиброванный капилляр при определенном давлении и температуре.

Б

8

лок измерительный реотестера (см. рисунок) «ПОЛИМЕР ПТ-1» конструктивно выполнен в виде стойки, опирающейся на плиту 1. В левой части плиты, в нише, расположена панель управления 3, а в правой части, в поддоне – комплект инструмента и принадлежностей, закрытый дверцей.

К плите 1 крепится каркас 14, в верхней части которого расположен привод 2 для подъема и опускания грузов 12. Привод поворотный имеет фиксацию в двух крайних положениях и зажимается с помощью ручки 13. К каркасу 14 в средней части через кронштейн 6 крепится термостат, который снаружи закрыт двумя кожухами 8 и 10. К кронштейну 6 прикреплен осветитель 5.

Привод 2 снабжен шариковым цанговым устройством 15 для быстрого отсоединения держателя грузов с поршнем 11.

Внутри каркаса 14 в верхней части установлен блок электроники 16, в нижней части − блок питания 17, которые закрыты быстросъемным кожухом 18.

На плите 1 закреплено зеркало 4 для наблюдения за выдавливанием экструдата и подставка 3, на которую вытекает горячий экструдат.

Ручка 19 служит для выставления экструзионной камеры по уровню. Термостат 9 имеет ручку 7 для освобождения капилляра.

Определение показателя текучести расплава (ПТР) на реотестере «ПОЛИМЕР IIT-1»

На панели управления нажмите кнопку привода «ВВЕРХ». Произойдет подъем поршня с грузом в верхнее крайнее положение. Нажав ручку 13, поверните привод в крайнее правое положение. Произведите загрузку испытываемого материала в экструзионную камеру, постоянно уплотняя его поршнем. Время загрузки не должно превышать 1 мин. Привод вместе с поршнем переведите в крайнее левое фиксированное положение и перемещением ручки 13 по стрелке вниз зажмите привод в этом положении. Нажмите кнопку привода «ВНИЗ» на панели управления. Происходит опускание поршня в канал экструзионной камеры до касания с материалом, после чего нажмите кнопку «СТОП» на панели управления. Придерживая втулку шарикового цангового устройства в верхнем положении "Откр.", нажмите кнопку привода «ВВЕРХ» на панели управления, ходовой винт вместе с цанговым устройством переместится в верхнее крайнее положение.

П

9

оршень с дополнительным грузом или без него останется в канале экструзионной камеры. Время предварительного прогрева материала под давлением должно быть не менее 10 мин. После указанной выдержки дайте полимеру спокойно вытекать под давлением силы тяжести поршня с грузом.

ИСПЫТАНИЕ ПОЛИЭТИЛЕНА И ПОЛИПРОПИЛЕНА

Для проведения испытаний прибор нагревается до температуры 190±0,5 ⁰С. В канал цилиндра загружаются 6—7 г полиэтилена, которые утрамбовываются при помощи металлического стержня до полного заполнения полости канала и выдерживаются под поршнем без груза в течение 10 мин. Поршнем выдавливается примерно 1/3 общего количества полиэтилена через сопло в течение 3 мин. Вытекший полиэтилен удаляется, после чего производится нагружение поршня. Первая порция материала, вытекшая за 2 мин, удаляется. Последующие порции полиэтилена отбираются через равные промежутки времени в зависимости от ориентировочно установленного индекса расплава полиэтилена (табл. 1).

Таблица 1. Ориентировочно установленные индексы расплава для полиэтилена различного типа

Тип полиэтилена	Индекс расплава г/10 мин	Промежутки времени, с
Низкого давления	0,1–0,3	240
	0,3–1,0	180
	1,0–3,5	60
	3,5–10,0	30
	10,0–25,0	20
Высокого давления	0,2–1,0	180
	1,0–3,5	60
	3,5–10,0	30
	10,0–25,0	20

При каждом испытании отбираются 2—3 последовательных отрезка, каждый из которых взвешивается в отдельности с точностью до 0,01 г; затем по ним определяется средняя масса отрезка.

Разница между минимальными и максимальными массами отдельных отрезков не должна быть более 10 % от среднего значения, в противном случае проводится повторное испытание. После каждого испытания необходимо очищать канал цилиндра и сопло. Индекс расплава полиэтилена выражается количеством выдавливаемого полимера в граммах за 10 мин и вычисляется по формуле, г/10 мин

I=

где: I– индекс расплава;

m

10

– средняя масса экструдированных отрезков (всех), г;

t – интервал времени между последовательными течениями всех отрезков, мин.

Полиэтилен высокого давления испытать с грузом 2,16 кг, сопло d = 1,18 мм, полиэтилен низкого давления – с грузом 5 кг, сопло d = 2,095 мм.

ПРИМЕЧАНИЕ.Для сбора отрезков используйте емкость.

РЕОТЕСТЕР «ПОЛИМЕР ПТ-1»

11