Лабораторные работы

 

Главная

Лабораторная работа

Тема: Исследование термопластичных полимерных материалов

для матриц композиционных материалов

 

В композиционных материалах матрица обеспечивает монолитность, фиксирует форму изделия и взаимное расположение армирующих волокон, распределяет действующие напряжения по объему материала, обеспечивает равномерную нагрузку на волокна и ее перераспределение при разрушении части волокон. Матрица служит и защитным покрытием, предохраняющим волокна от механических повреждений и окисления.

В качестве полимерных матричных материалов чаще всего используют синтетические материалы, получаемые в результате определенных химических превращений.

Полимеры, применяемые в качестве матричных материалов, подразделяются на два основных класса: термопласты и реактопласты.

Термопласты – материалы на основе аморфных стеклообразных и аморфно-кристаллических линейных или разветвленных полимеров, способных при нагревании обратимо переходить в высокоэластическое либо вязкотекучее состояние.

            К реактопластам относятся материалы на основе реакционноспособных олигомеров, которые в процессе отверждения превращаются в твердые неплавкие полимеры, неспособные при повторном нагревании вновь переходить в вязкотекучее состояние.

При переработке важное значение имеет анализ технологических свойств исходного материала (сырья). Точное знание технологических показателей необходимо для наиболее рационального выбора технологического режима переработки, установления области оптимального сочетания параметров процесса, обеспечивающих получение высококачественных изделий. При получении композиционных материалов полимеры используются либо в чистом виде (порошок, гранулы, листы, пленки), либо в виде связующего.

Для изготовления полимерных композиционных материалов основными характеристиками являются их технологические (вязкость, время гелеобразования, поверхностное натяжение) и физико-механические свойства (плотность и прочностные показатели).

Предложенные в данном разделе лабораторные работы описывают методики и способы определения основных технологических и физико-механических свойств полимерных матричных материалов.

 

 

Задание № 1. Методы идентификации термопластичных материалов

 

Цель работы: научиться определять основные характерные особенности полимерных гранулированных материалов различной природы.

 

I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАДАНИЯ №1

Для установления природы полимерного материала в готовом изделии проводят систематический качественный и количественный анализ материала и идентификацию его с известными типами полимеров.

Образец полимерного материала обычно исследуют по определенной схеме:

– внешний осмотр образца;

– определение температуры размягчения;

– анализ поведения образца в пламени;

– определение растворимости образца;

– осуществление цветной реакции на полимеры.

Прежде всего отмечают внешний вид образца, его физическое состояние, цвет, запах, прозрачность, твердость, эластичность, плотность и размер гранул.

Далее выясняют, плавится ли исследуемая пластмасса вообще. Для этого ее вносят в струю горячего воздуха или нагревают образец на металлической или асбестовой подставке.

Пластмассу, в зависимости от того, как она будет вести себя, можно отнести к термопластам или реактопластам. Если полимер отнесен к термопластичным материалам, то далее определяют ориентировочную температуру размягчения полимера.

Для дальнейшей идентификации материала исследуют его поведение в пламени горелки. Для этого небольшое количество материала осторожно и ненадолго вносят на шпателе в верхнюю часть высокотемпературной зоны пламени газовой горелки. При этом отмечают характерные особенности горения: воспламеняемость, обугливание, плавление, запах, цвет пламени, наличие копоти, дыма, самогашения, наличие золы, ее окраску и т. п. (приложение 1).

По растворимости материала в определенных растворителях судят о принадлежности его к тому или иному классу полимеров (приложение 2).

Многие смолы при добавлении уксусного ангидрида и серной кислоты образуют различного цвета окрашенные соединения. На этом основана реакция ЛиберманаШторхаМоравского (приложение 3).

 

II. ВЫПОЛНЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

 

1. Определение растворимости полимерных материалов

Оборудование и материалы: полимерные материалы различной природы; растворитель – бензин, ацетон, вода, этиловый спирт, уксусная кислота, соляная кислота.

Ход работы. Для определения растворимости 0,5 г измельченного образца помещают в пробирку, добавляют 5–10 мл растворителя, встряхивают и оставляют стоять на несколько часов; отмечают степень растворения – полное, частичное, набухает, не растворяется.

Если образец растворяется частично, определяют растворимость при нагревании (в колбе с обратным холодильником).

 

2. Определение поведения материала в пламени горелки

Оборудование и материалы: полимерные материалы различной природы; горелка, шпатель, пинцет длинный.

Ход работы. Небольшое количество материала осторожно и ненадолго вносят на шпателе в верхнюю часть высокотемпературной зоны пламени газовой горелки.

Выносят пластмассу из пламени и смотрят, будет ли она гореть дальше. При этом отмечают характерные особенности горения: воспламеняемость, обугливание, плавление, запах, цвет пламени, наличие копоти, дыма, самогашения, наличие золы, ее окраску и т. п.

Результаты наблюдений сравнивают с приложением 4 и определяют тип полимера.

 

3. Цветная реакция на полимеры

Оборудование и материалы: полимерные материалы различной природы; фарфоровая пластина, уксусный ангидрид, концентрированная серная кислота, пипетка.

Ход работы. На фарфоровую пластинку помещают небольшой кусочек исследуемого полимера и наносят на него несколько капель уксусного ангидрида, а затем каплю концентрированной серной кислоты. В течение 30 мин наблюдают за окраской жидкости и поверхности смолы, отмечая цвета и последовательность их изменения.

Результаты наблюдений сравнивают с приложением 6 и определяют тип полимера.

 

4. Определение температуры размягчения

Оборудование и материалы: полимерные материалы различной природы; металлический или фарфоровый тигель, термометр, кварцевый песок, металлическая или асбестовая подставка.

Ход работы. Проба на плавление. Вносят образец пластмассы в струю горячего воздуха, нагретого горелкой, или нагревают исследуемый образец на металлической или асбестовой подставке.

В зависимости от того, что будет происходить с пластмассой, можно отнести ее к термопластам или реактопластам.

Температура размягчения. Устанавливают пробы пластмасс – лучше всего полоски длиной 5–10 см и шириной 1 см – в железный тигель, заполненный сухим песком. Тигель постепенно нагревают маленьким пламенем горелки, температуру контролируют термометром, помещенным в песок. Когда полоски согнутся, по показанию термометра замечают температуру размягчения.

Для измерения температуры размягчения можно использовать и химический стакан, заполненный маслом или водой. Необходимо соблюдать меры предосторожности. В горячее масло не должна попадать вода.

Температура текучести. Аналогично можно определить температуру текучести, т. е. те значения температуры, при которых пластмассы приобретают текучесть. Однако некоторые пластмассы разлагаются раньше, чем достигается температура текучести.

 

Литература

1. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов: справ. пособие. – М.: Машиностроение, 1993. – Т.3. Методы исследования неметаллических материалов. – 283 с.

2. Пластмассы. Методы определения стойкости к действию химических сред: ГОСТ 12020–72. – Взамен ГОСТ 12020–66; введ. 01.07.1973. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1997. – 22 с.

3. Пластмассы. Метод определения температуры плавления: ГОСТ 21553–76. – Введен 01.01.1978; переиздан 01.01.2001. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 2001. – 15 с.

4. Пластмассы. Методы определения стойкости к действию химических сред: ГОСТ 12020–72. – Взамен ГОСТ 12020–66; введ. 01.07.1973. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1997. – 22 с.

 

 

Задание № 2. Определение плотности полимерных материалов

 

Цель работы: научиться определять плотность полимерных материалов различной природы.

 

I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАДАНИЯ №2

Плотность полимерных материалов определяют несколькими способами. Наиболее распространены методы обмера и взвешивания и гидростатический.

 

II. ВЫПОЛНЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

 

1. Определение плотности полимерных материалов

Оборудование и материалы: полимерные материалы различной природы, весы, мерный цилиндр.

Ход работы. Взвешивают образец пластмассы, не содержащей пузырей, на весах с точностью до 0,001 г, определяют его объем и вычисляют плотность r, г/см3, пользуясь формулой

где m – масса образца, г; V – объем образца, см3.

Для образцов простой формы объем определяют путем непосредственного измерения размеров с точностью до 0,01 мм микрометром.

При сложной форме образца объем определяют по вытеснению воды. Образец полимера опускают в мерный цилиндр с дистиллированной водой. При полном погружении образца замечают увеличение объема воды в цилиндре.

За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение трех измерений. Результаты экспериментов заносят в табл. 1.

Сравнивают полученные результаты с известными из литературы значениями плотности для соответствующих типов полимеров.

 

2. Определение плотности гранулированных материалов

Оборудование и материалы: цилиндр вместимостью 250 мл, этиловый спирт или вода, полимерный материал.

Ход работы. Образец взвешивают на воздухе с точностью 0,001 г.

В цилиндр наливают 150 мл этилового спирта или дистиллированной воды при температуре 20±2°С. Стакан с жидкостью взвешивают с точностью 0,001 г. В жидкость помещают образец и повторяют взвешивание.

Плотность образца в г/см3 вычисляют по формуле

где m, m1 - масса образца на воздухе и в жидкости соответственно, г; ρж – плотность жидкости при 20°С, г/см3.

За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение трех измерений.

Сравнивают полученные результаты с известными из литературы значениями плотности для соответствующих типов полимеров.

Результаты экспериментов заносят в табл. 16, сравнивают значения плотности, полученные по различным методикам, и делают вывод.

 

Таблица 1

п/п

Материал

Метод

m, г

V, см3

ρ, г/см3

m1, г

ρж, г/см3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее арифметическое значение

 

 

 

 

Литература

1. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов: справ. пособие. – М.: Машиностроение, 1993. – Т.3. Методы исследования неметаллических материалов. – 283 с.

2. Пластмассы. Методы определения плотности (объемной массы): ГОСТ 15139–69. – Введен 01.07.1970. – М.: Изд-во стандартов, 1988.– 18 с.

 

 

Задание № 3. Определение водопоглощения полимерных материалов

 

Цель работы: научиться определять водопоглощение полимерных материалов различной природы.

 

I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАДАНИЯ №3

            Под воздействием влаги  полимерных материалах могут происходить существенные изменения, причем в гидрофильных пластиках они проявляются резче, чем в гидрофобных. Диффузия влаги в полимер сопровождается уменьшением в нем межмолекулярного взаимодействия, которое до определенного уровня может оказаться полезным с точки зрения прочностных свойств, но дальнейшее возрастание влагосодержания оказывает отрицательное воздействие.

            Таким образом, необходимо оценивать возможность влияния внешней жидкой среды на пластмассы. Параметр, который позволяет определить степень гидрофобности материала называется водопоглощением. Существуют два метода определения водопоглощения: в холодной воде и ускоренный – в кипящей.

 

II. ВЫПОЛНЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

 

1. Определение водопоглощения в холодной воде

Оборудование и материалы: шкаф сушильный, весы, эксикатор, стеклянный стакан, вода дистиллированная, образцы материалов, бумага фильтровальная.

Ход работы. Образцы высушивают в термошкафу в течение 24 ч при температуре 50±3°С. После сушки образцы охлаждают в эксикаторе с осушителем и взвешивают с точностью 0,00 1г. В стеклянный стакан наливают дистиллированную воду и помещают в него образцы так, чтобы они были полностью покрыты водой и не соприкасались между собой и стенками стакана.

Образцы выдерживают в воде при температуре 23±2°С в течение 24 ч. После этого их вынимают из воды, промокают фильтровальной бумагой и взвешивают. Время от момента извлечения до момента взвешивания не должно превышать 1 мин.

Водопоглощение вычисляют в процентах к массе высушенного образца по формуле

где m, m1 – масса высушенного образца и масса образца после выдержки в воде соответственно, г.

За результат принимают среднее арифметическое значение трех экспериментов и округляют до 0,1%. Результаты эксперимента заносят в табл. 2.

Сравнивают полученное значение водопоглощения с известным из литературы для соответствующих полимеров и делают вывод.

 

2. Определение водопоглощения в кипящей воде

Оборудование и материалы: шкаф сушильный, весы, эксикатор, стеклянный стакан, вода дистиллированная, образцы из полиэтилена, полипропилена, полиамида, полиэтилентерефталата, бумага фильтровальная.

Ход работы. Образцы высушивают в термошкафу в течение 24 ч при температуре 50±3°С. После сушки образцы охлаждают в эксикаторе с осушителем и взвешивают с точностью 0,001 г.

В сосуд с кипящей водой помещают образцы так, чтобы они были полностью покрыты водой и не соприкасались между собой и стенками стакана и выдерживают в течение 30±1 мин.

После этого образцы переносят в стакан с холодной дистиллированной водой и выдерживают до охлаждения в течение 15±1 мин. Далее образцы извлекают из воды, промокают фильтровальной бумагой и взвешивают. Время от момента извлечения до момента взвешивания не должно превышать 1 мин.

Водопоглощение вычисляют в процентах к массе высушенного образца по формуле

где m, m1 – масса высушенного образца и масса образца после выдержки в воде соответственно, г.

За результат принимают среднее арифметическое значение трех экспериментов и округляют до 0,1%. Результаты эксперимента заносят в табл. 2.

Сравнивают полученное значение водопоглощения с известным из литературы для соответствующих полимеров и делают вывод.

 

Таблица 2

№ образца

Материал

Метод

m, г

m1, г

В, %

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее арифметическое значение

 

 

Литература

1. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов: справ. пособие. – М.: Машиностроение, 1993. – Т.3. Методы исследования неметаллических материалов. – 283 с.

2. Пластмассы. Метод определения водопоглощения: ГОСТ 4650–80. – Взамен ГОСТ 4650–73; введ. 01.12.1980. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1997. – 8 с.

3. Басов, Н. И. Контроль качества полимерных материалов / Н. И. Басов, В. А. Любартович, С. А. Любартович. – Л.: Химия, 1977. – С. 36–44.

 

 

Задание № 4. Определение показателя текучести расплава термопластичных полимеров

 

Цель работы: ознакомиться с методикой определения текучести термопластичных полимеров по показателю текучести расплава.

 

I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАДАНИЯ №4

Показатель текучести расплава (ПТР, индекс расплава) – условная величина, характеризующая поведение термопластичного полимера в вязкотекучем состоянии при переработке его в изделия.

Показатель текучести расплава определяется количеством материала (в граммах), выдавливаемого через стандартный капилляр экструзионного пластометра (вискозиметра) при определенных условиях и пересчитанного на время течения 10 мин.

Показатель текучести расплава определяют при условиях, регламентируемых ГОСТ 11645–73. По значениям показателя текучести расплава можно ориентировочно оценить вязкость расплава термопласта в условиях испытаний.

Определение показателя текучести расплава термопластов проводят на приборе ИИРТ-М. Принцип действия прибора основан на измерении скорости истечения расплава термопласта через калиброванный капилляр при определенном значении давления и температуры. Необходимое давление на материал создается при помощи поршня с грузом.

Прибор для определения показателя текучести расплава (см. рис. 1) состоит из нагревательного устройства, опорной плиты и стойки. В верхней части стойки закреплен кронштейн, поворачивающийся на оси, который фиксируется в определенном положении фиксатором. На свободном конце кронштейна смонтировано выдавливающее устройство, состоящее из штурвала 1 и ходового винта. На нижнем конце ходового винта крепится цанга, соединяющая ходовой винт и грузы 2 с поршнем 3. В цангу входят втулка и шарики, которые при поднятии втулки освобождают держатель грузов.

В приборе применяют стандартные капилляры 6 из закаленной стали длиной 8,0 мм и внутренним диаметром 2,095 или 1,180 мм, наружный диаметр должен допускать свободную установку в цилиндре 4 пластометра. Давление на полимер передается с помощью стального поршня 3 с направляющей головкой. Экструзионная камера обогревается нагревателем до 400°С.

 

Рис. 1. Схема вискозиметра для определения ПТР: 1 – штурвал; 2 – грузы;

3 – поршень; 4 – цилиндр; 5 – полимер; 6 – капилляр; 7 – подставка; 8 – стойка;

9 – основание; 10 – зеркало

 

Выдавливающее устройство работает следующим образом: при вращении штурвала против часовой стрелки винт вместе с цангой и закрепленным на ней поршнем с грузом опускается в канал, оказывает давление на полимер 5, под действием которого расплав будет вытекать. При вращении штурвала по часовой стрелке винт поднимается вверх.

Экструзионная камера вставлена в медный корпус и удерживается в нем благодаря конической поверхности. Тепло, необходимое для поддержания в экструзионной камере заданной рабочей температуры от 100 до 400°С, поступает от электрического проволочного нагревателя и контролируется платиновым термометром.

Регулятор температуры состоит из двух галетных переключателей и потенциометра, закрепленных на лицевой панели регулирующего устройства. Для наблюдения за вытекающей массой используется поворотное зеркало 10. Измерение скорости истечения массы расплава осуществляют при помощи секундомера.

Для испытаний различных термопластов прибор снабжен набором грузов, причем первый груз 3,19Н (0,325 кгс) представляет собой массу поршня. Остальные грузы вместе с поршнем и держателем грузов образуют следующие массы:

А = 11,77 Н (1,20 кгс)

А + № 2 = 21,19 Н (2,16 кгс)

А + № 2 + № 3 = 37,28 Н (3,80 кгс)

А + № 5 = 49,05 Н (5,00 кгс)

А + № 5 + № 6 = 98,10 Н (10,00 кгс)

А + № 6 + № 7 = 122,62 Н (12,50 кгс)

А + № 2 + № 3 + № 5 + № 6 + №7 = 211,90 Н (21,60 кгс)

А – обозначение массы поршня с держателем грузов

 

Для обеспечения фиксации грузов при установке их полного комплекта на держатель наибольший груз рекомендуется надеть сверху.

В комплект прибора входят: нож для среза экструдированного материала, стержень для чистки капилляра, стержень и ерш для чистки экструзионной камеры, поршень для уплотнения термопласта в экструзионной камере, воронки для загрузки термопластов в виде порошка или гранул.

Порядок работы на приборе ИИРТ-М. Включают прибор в сеть за 1 ч до начала испытаний. Устанавливают с помощью датчика необходимую рабочую температуру, которую контролируют с помощью контрольного термометра, опущенного в канал. Если через 1 ч после включения прибора показания термометра будут отличаться от заданной температуры более чем на 0,5°С, следует скорректировать температуру с помощью корректора. После того как в экструзионной камере установится нужная температура, которая в течение 15 мин будет меняться не более чем на ±0,5°С, можно начинать испытания.

Подбирают необходимые грузы для испытания конкретного термопласта, надевают их на держатель, предварительно освободив его посредством втулки, и вставляют держатель с грузом в цангу.

В экструзионную камеру по окончании установления в ней заданной температуры загружают, тщательно утрамбовывая, навеску исследуемого материала. Затем поворачивают кронштейн влево до щелчка и, проворачивая штурвал против часовой стрелки, вводят конец поршня в цилиндр. После прогрева материала выдавливают с помощью штурвала одну треть массы из канала. Затем поднимают вверх до упора втулку и, вращая штурвал по часовой стрелке, приподнимают цангу вверх. При этом поршень с грузом освобождается и будет опускаться свободно вниз, создавая необходимое давление на полимер. Получив необходимое количество отрезков экструдата (не менее трех), освобождают капилляр и выдавливают оставшийся полимер из камеры.

После каждого эксперимента необходимо чистить прибор в нагретом состоянии. Поршень вынимают из камеры и чистят с помощью бязи, прочищают капилляр, очищают экструзионную камеру вначале латунным поршнем, а затем с помощью ерша, обернутого бязью, до зеркального блеска. Во избежание повреждения поверхности поршня, экструзионной камеры или капилляра при удалении остатков термопластов нельзя употреблять абразивы или другие подобные материалы.

 

II. ВЫПОЛНЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

Оборудование и материалы: прибор ИИРТ-М, весы, полимерные термопластичные материалы.

Ход работы. В экструзионную камеру вставляют капилляр в соответствии с требованиями стандартов на материалы. Для полиэтилена и полистирола капилляр должен иметь внутренний диаметр 2,095±0,005 мм.

Перед испытанием для исследуемых материалов выбирают необходимую температуру и нагрузку в соответствии с табл. 3.

 

Таблица 3

Материал

Температура, °С

Груз, Н (кгс)

Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП)

190

21,019 (2,016)

Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП)

190

49,05 (5,00)

Полипропилен (ПП)

190, 230, 260

21,19; 49,05; 98,10 (2,16; 5,00; 10,00)

Полистирол (ПС)

200

49,05 (5,00)

Полиамид (ПА)

230, 275

3,19; 11,77; 21,19 (0,325; 1,20; 2,16)

 

Нагревают экструзионную камеру и поршень прибора до нужной температуры, выдерживают в течение 15 мин и вводят навеску испытуемого материала в канал прибора. Величина навески материала зависит от предполагаемого значения показателя текучести расплава (табл. 4).

Таблица 4

ПТР, г/10мин

Масса образца, г

Интервалы времени между двумя отсечениями экструдируемого материала, с

До 0,5

4-5

240

0,5–1,0

4-5

120

1,0–3,5

4-5

60

3,5–10,0

6-8

30

10,0–25,0

6-8

10-15

Свыше 25,0

6-8

5-15

 

По мере заполнения экструзионной камеры полимером с целью удаления пузырьков воздуха уплотняют материал с помощью специального латунного поршня. Порошкообразные полимеры рекомендуется предварительно спрессовать в таблетку.

После заполнения экструзионной камеры полимером сверху в канал вводят поршень с грузом и выдерживают не менее 4 мин. Время выдержки под давлением указано в стандартах на материал: для полиэтилена оно составляет 4–5 мин, для полистирола – 10 мин. За это время снизившаяся за счет введения холодного полимера температура вновь поднимется до заданной. После истечения времени выдержки под давлением выдавливают с помощью выдавливающего устройства одну треть испытуемого материала. Вытекший отрезок удаляют, после чего освобождают груз. Нагруженный поршень при этом будет опускаться сам. Когда нижняя метка на поршне приблизится к верхнему краю цилиндра, засекают время и одновременно отрезают с помощью ножа экструдат и удаляют его. Последующие отрезки полимера (не менее трех) отрезают через равные промежутки времени в зависимости от его текучести в соответствии с табл. 4.

Измерение показателя текучести расплава производят до тех пор, пока верхняя метка на поршне не опустится до верхней кромки экструзионной камеры. Если показатель текучести расплава меньше чем 3 г/10 мин, измерения производят в положении, когда верхняя кромка камеры находится между двумя средними метками. Длина отдельных отрезков экструдата может быть 10–20 мм.

Для определения показателя текучести расплава полученные отрезки взвешивают в отдельности с точностью 0,001 г и выводят среднюю массу. При этом прутки, содержащие пузырьки воздуха, в расчет не принимают.

Показатель текучести расплава полимера вычисляют по формуле

где 600 – стандартное время, равное 600 с; m –средняя масса экструдируемых отрезков, г; t – промежуток времени между двумя последовательными срезами отрезков, с.

За результат испытаний принимают среднее арифметическое результатов двух определений на трех отрезках материала, расхождение по массе между которыми не превышает 5%.

Сравнивают полученное значение ПТР для исследуемого материала со стандартным по ГОСТу или ТУ на соответствующий материал и делают вывод.

 

Литература

1. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов: справ. пособие. – М.: Машиностроение, 1993. – Т.3. Методы исследования неметаллических материалов. – 283 с.

2. Пластмассы. Метод определения показателя текучести расплава термопластов: ГОСТ 11645–73. – Взамен ГОСТ11645–65; введ. 01.01.1977. – М.: Изд-во стандартов, 1994. – 12 с.

 

Вопросы для подготовки к защите работы

1. С какой целью проводят идентификацию полимерных материалов и в какой последовательности?

2. Какие физические характеристики для полимерных материалов определяют, с какой целью и каким образом?

3. Как влияет содержание влаги и летучих на переработку термопластов?

4. Какие виды брака вызывает применение влажных полимерных материалов?

5. Каким образом определяют показатель текучести расплава термопластичных полимеров?

6. Можно ли по величине показатель текучести расплава сравнивать вязкостные свойства термопластов?

7. Какие факторы влияют на показатель текучести расплава?

 

Приложение 1. Характеристики горения некоторых полимеров

Полимеры

Поведение материала при внесении в пламя и горючесть

Характер пламени

Запах

Полиэтилен (ПЭ)

Плавится течет по каплям, горит хорошо, продолжает гореть при удалении из пламени.

Светящееся, вначале голубоватое, потом желтое

Горящего парафина

Полипропилен (ПП)

То же

То же

То же

Поликарбонат (ПК)

То же

Коптящее

 

Полиамид (ПА)

Горит, течет нитью

Синеватое снизу, с желтыми краями

Паленых волос или горелых растений

Полиуретан (ПУ)

Горит, течет по каплям

Желтое, синеватое снизу, светящееся, серый дым

Резкий, неприятный

Полистирол (ПС)

Самовоспламеняется, плавится

Ярко-желтое, светящееся, коптящее

Сладковатый цветочный, с оттенком запаха стирола

Полиэтилентерефталат (ПЭТФ)

Горит, капает

Желто-оранжевое, коптящее

Сладкий, ароматный

Эпоксидная смола (ЭД)

Горит хорошо, продолжает гореть при удалении из пламени

Желтое коптящее

Специфический свежий (в самом начале нагревания)

Полиэфирная смола (ПН)

Горит, обугливается

Светящееся, коптящее, желтое

Сладковатый

Поливинилхлорид жесткий (ПВХ)

Горит с трудом и разбрасыванием, при удалении из пламени гаснет, размягчается

Ярко-зеленое

Резкий, хлористого водорода

ПВХ пластифицированный

Горит с трудом и при удалении из пламени, с разбрасыванием

Ярко-зеленое

Резкий, хлористого водорода

Фенолоформальдегидная смола (ФФС)

Загорается с трудом, горит плохо, сохраняет форму

Желтое

Фенола, формальдегида

 

Приложение 2. Растворимость полимерных материалов

Полимеры

Растворители

бензин

ацетон

этиловый спирт

вода

уксусная кислота

соляная кислота (конц.)

Фенолоформальдегидная смола (ФФС)

НР

Р

Р

НР

НР

Эпоксидная смола (ЭД)

НР

Р

Р

НР

Полиэфирная смола (ПН)

НР

Р

Р

НР

НР

НР

Полиамид (ПА)

НР

НР

НР

НР

Р

НР

Поливинилхлорид (ПВХ)

НР

НР

НР

НР

НР

НР

Полистирол (ПС)

НР

НБ

НР

НР

НР

НР

Полиэтилен (ПЭ)

НР

НР

НР

НР

НР

Примечание. Р – растворим, НР – нерастворим, НБ – набухает, – – нет сведений.

 

Приложение 3. Окраска полимеров по реакции ЛиберманаШторхаМоравского

Окраска

Полимеры

Слабо-розовая

Феноло-формальдегидные,

феноло-фурфурольные

Розовая, переходящая в красную

Эпоксидные смолы

Медленно синеет, затем зеленеет

Поливинилхлорид

Отсутствует, иногда коричневая

Полиэфирные смолы

Отсутствует

Полиэтилен, полипропилен,

поликарбонат, полиамид,

полистирол, полиметилметакрилат,

мочевино- и меламино-формальдегидные смолы,

акрило-бутадиен-стирольные пластики


email: KarimovI@rambler.ru

Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21

 

Теоретическая механика   Строительная механика

Прикладная механика  Детали машин  Теория машин и механизмов

 

 

 

 

Рейтинг@Mail.ru Каталог-Молдова - Ranker, Statistics

Directrix.ru - рейтинг, каталог сайтов