ПЛАСТМАССЫ

ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЫСОКОНАПОЛНЕННЫХ
И МЕДЛЕННООТВЕРЖДАЮЩИХСЯ РЕАКТОПЛАСТОВ

ГОСТ 23460-79

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 января 1979 г. № 351 срок действия установлен

с 01.01. 1980 г.

до 01.01. 1985 г.

Настоящий стандарт распространяется на высоконаполненные и медленноотверждающиеся пластмассы (реактопласты) и устанавливает динамический метод определения следующих показателей процесса отверждения:

времени и скорости отверждения;

времени вязкотекучего состояния;

динамического модуля сдвига при заданной амплитуде;

напряжения сдвига при заданной скорости деформации;

относительной деформации при сдвиге.

Сущность метода заключается в прессовании образца и определении показателей процесса отверждения при вынужденном малоамплитудном, периодическом деформировании.

Деформирование осуществляют в зазоре между двумя конусными коаксиальными рифлеными поверхностями пресс-формы при заданных величинах: градиента скорости сдвига, температуры, амплитуды деформации и давления формования.

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ

1.1. Пластмассы для испытаний должны быть в виде порошка, таблеток, гранул, крошки и кусков размером не более 25 мм.

1.2. Пробу отбирают в соответствии с нормативно-технической документацией, утвержденной в установленном порядке на пластмассы. Масса пробы - не более 200 г.

2. АППАРАТУРА

2.1. Для определения показателей процесса отверждения высоконаполненных и медленноотверждающихся реактопластов применяют прибор типа ПМР-1 (черт. 1).

2.2. Прибор должен отвечать техническим требованиям, указанным ниже: нагружающее устройство должно создавать давление формования не менее 55 МПа с погрешностью ±5 %.

Мощность обогрева ротора и матрицы должна обеспечивать температуру нагрева 40 - 400 °С с погрешностью ±0,5 %.

Для устранения возможности проскальзывания материала в пристенной зоне на поверхностях ротора и матрицы, оформляющих образец, должны быть нанесены треугольные рифления высотой 1 мм, под углом 60°.

Узел вращения ротора должен обеспечивать постоянную частоту вращения ротора от 0,005 до 50 об/мин., что соответствует градиенту скорости сдвига от 0,003 до 100 с^-1. Динамометр прибора должен обеспечивать измерение крутящего момента от 6,40 до 25,60 кДж. Устройство амплитуды колебания ротора должно обеспечивать задание амплитуды от 1 до 6 угловых градуса в шести диапазонах 1 - 6.

1 - узел опоры ротора с механизмом его вращения; 2 - матрица с ротором; 3 - нагружающее устройство; 4 - редуктор; 5 - прибор КСП-4; 6 - устройство задания амплитуды.

Черт. 1

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

3.1. Перед испытанием обогрев матрицы и ротора включают на поддержание нужной температуры испытания.

3.2. Регулятор устанавливают на поддержание необходимого давления формования испытуемого образца.

3.3. Амплитуду колебания ротора определяют с тем, чтобы высота кривой перекрывала ²/₃ шкалы диаграммной ленты.

3.4. Цену деления шкалы прибора выбирают по паспорту, прилагаемому к прибору. При этом крутящему моменту должен соответствовать определенный модуль сдвига.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

4.1. В нагретую камеру прибора загружают материал массой 5 г, сразу же замыкают матрицу с пуансоном и ротором и производят периодическое малоамплитудное деформирование материала в узком коническом зазоре между матрицей и ротором.

4.2. За последовательностью испытания следят по графику, вычерчиваемому на вторичном приборе. За окончание испытания принимают достижение максимума на графике «модуль сдвига - время», соответствующего точке С (черт 2).

4.3. По окончании испытания выключают вращение ротора, производят разъем матрицы. Испытуемый образец выталкивают, очищают полости камеры от остатков отвержденного материала, пресс-форму прогревают до заданной температуры.

ОА - область вязкотекучего состояния;
АВ - область структурирования полимерного материала;
ВС - область глубокого отверждения

Черт. 2

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. На графике «модуль сдвига - время» (черт. 2) проводят огибающую ОАВС и определяют:

время отверждения по точке В методом пересечения двух касательных;

скорость отверждения по тангенсу угла наклона кривой на участке АВ к оси абсцисс;

время вязкотекучего состояния - участок ОА.

5.2. Динамический модуль сдвига при заданной амплитуде (G) в МПа вычисляют по формуле

;

где s_отв. - напряжение сдвига при заданной скорости деформации, МПа;

e - относительная деформация при сдвиге.

5.3. Напряжение сдвига при заданной скорости деформации (s_отв.) в МПа вычисляют по формуле

,

где М - крутящий момент, кДж (определяют при тарировке прибора),

С - постоянная прибора (приводится в паспорте на прибор).

5.4. Относительную деформацию при сдвиге (e) вычисляют по формуле

,

где r - радиус ротора, мм;

h - высота образца по образующей, мм;

А - амплитуда колебания, град.

5.5. За результат испытания принимают среднее арифметическое двух определений, допускаемые расхождения между которыми не должно быть более 3 %.

5.6. Если результат испытаний двух определений расходится более чем на 3 %, испытание повторяют, используя новые образцы. За окончательный результат принимают результат повторных двух испытаний.

5.7. Протокол испытания должен содержать следующие данные:

а) наименование и марку материала;

б) максимальный динамический модуль сдвига;

в) время продолжительности вязкотекучего состояния;

г) время отверждения;

д) давление формования;

е) температуру испытания;

ж) амплитуду испытания;

з) заданную относительную деформацию;

и) тип и марку прибора;

к) дату испытания и обозначение настоящего стандарта.

СОДЕРЖАНИЕ