SU1054739A1 - Способ контрол технологических свойств термореактивных материалов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ КОНТГОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ МАТЕРИАЯГ5В , включ  оиой формо ашю образца (ПОД  авл шем в термостатй мой форме исюлтвтельното устройства potaioioHHtHo вискозиметра , деформирование образца термореактивного материала со скоростью сдвига -30с, выдержку образца в состо нии поко  с последующим определением пластичности образца деформированием его со скоростью сдвига 0,015 , о т л и ч а ю ш и и с   тем, что, с целью повышени  информативности способа в услови х холодцоканального лить , образец выдерживают в состо нии поко  в течение 1-300 с, увеличивают давление в 2-100 раз по сравнению с первоначальным, дополнительно деформируют с разец со скоростью сдвига 1-500 с и вторично выдерживают в состо нии поко  в течение 5-500 с, после чего определ ют пластичность образца. (Л ел САЭ :о hHZI

Description

Изобретение относитс  к испытани м термореактивных материа:1ов и, в частности, к способам контрол  технологических свойств термореактивных материалов в услови х холодноканалыюго лить . Способ может быть

использован дл  выбора термореактивного материала и дл  установлени  оптимальных технологических режимов переработки термореакт вных материалов хрлодиоканальным способом .

Известен способ определени  технологических свойств термореактивных материалов, включающий формование образца под давлением в термосгатируемой форме испытательного устройства ротационного вискозиметра, деформирование образца термйреактивного материала со скоростью сдвига 1-30 с с последующим определением в зкоппастичных свойств и кинетики отверждени  1J.

Недостатком этого способа  вл етс  невозмощность получепч  информации о технологических свойствах термореактивных материалов, перерабатываемых способом. холодноканального лить , поскольку в нем отсутствуют операции, моделирующие холодноканальное литье.

Наиболее близкий к предлагаемому способ контрол  технологических свойств термореак-. тивных материалов включает формование образца под давлением в термостатируемой фор ме испытательного устройства ротационного вискозиметра, деформирование образца термореактивного материала со скоростью сдвига 1-30 , выдерх ку образца в состо нии-поко  в течение 1 мин и определение пластичности образца деформированием его со скоростью сдвига 0,015 .

Этим способом можно проводить контроль технологических свойств термореактивных материалов , перерабатываемых в режиме шнековой пластикации. Однако способ не позвол ет прлучить информацию о технологических свойствах термрреактивных материалов, перерабатываемых способом хододноканального лить , т, е. 1шформаш1Ю о поведении материала при течении по термостатируемым литниковым каналам формы и Выдержки его в каналах перед впрыском в оформл ющие полости формы , что характерно дл  холодноканального лить .

Цель изобретени  - повь1шеиие информаппнести способа в услови х холодноканального лить .

Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу контрол  технологических свойств термореактивных материалов, включающему формование образца под давлением в термоста тируемой форме испытательного устройства ротационного вискозиметра, деформирование об- разда термореактивного материала со скоростью

сдвига 1-30 с , вьщержку образца в состо нии Поко  с последующим определением пластичности образца деформированием его со скоростью сдвига 0,015 cJ образец выдерживают в состо нии поко  в течение 1 -300 с, увеличива- ют давление в 2-100 раз по сравнению с первоначальным , дополнительно Деформируют образец со скоростью сдвига 1-500 с и вторично выдерживают в состо нии поко  в течение 5-500 с, после чего определ ют пластичность образца.

Это позвол ет за одно испытание провести р д операций, моделирующих способ холодноIканального лить , и получить информацию о технологических свойствах термрреактивных материалов в услови х холодноканального лить .

В кольцевом зазоре термрстатируемой формы , представл ющей собой рифленые поверхности пуансона, ротора и матрицьг испытательного устройства рРтационного вискозиметра, например пластометра Полимер Р-1, устанавливают задашую температуру. При зтой температуре формуют образец термореактивног материала под давлением, соответствующем режиму шнековой пластикации. Далее образец деформируют вращением ротора со скоростью сдвига 1-30 . Дефррмиррвание образца продолжаетс  в течение времени, соответствующего временным режимам щнековой пластикации, т. е. времени набора дозы. Далее деформирование образца термореактивного материала прекращают , останавлива  ротор, и выдерживают образец в состо нии поко  в течение временй соответствующего периоду остановки ишека до момента впрыска в литьевую форму, т. е. на 1-300 с

После, вьщержки образца термореактивного материала в состо нии поко  увеличивают Давление 18 2-100 раз по сравнению с первона шльным и деформируют образец со скоростью сдаига 1-500 , в соответствие с режимом, течени  материала по термостатируемым литниковым каналам фррмы, затем вторично выдерживают образец в состо нии поко  .в течение времени отверждени  отливок в оформл ющих полост х формы, т. е. в течение 5-500 с.

После этого провод т деформирование образца со скоростью сдвига 0,015 с и определ ют пластишость его по пластограмме, иллюстрирующей технологические свойства термореактнвного материала в услови х холодноканального лить .

Оценку пластичности образца термореактивного материала провод т на участке пластограммы , относ щемус  к деформированию образца со скоростью сдвига 0,015 с . Наличие на этом участке плаотограммы горизонтального плато указьшает на пластичность образца. На фиг. 1 схематически изображен ротационный вискозиметр дл  контрол  технологических свойств термореактивиого материала; на фиг. 2 - пластограмма, на которой показа ны технологические свойства различных термореактивных материалов в услови х холодноканального лить  применительно к примерам 1 (0,AiB,eiD,E,). и 4 (OjAjBjCjDjEj). Образец 1 формуют в термостатируемой форме испытательного устройства ротационного вискозиметра, представл ющей собой рифленые поверхности пуансона 2, матрицы 3 и ротора 4. С помощью нагружающего устройства 5 создают на образец необходимое давление , а с помощью термостатируемой камеры 6 устанавливают определенную температуру об разца. Задают определенную скорость вращени  ротора 4 с помощью механизма вращений 7. Информаци  о технологических характеристиках термореактивного материала через динамометр 8 -автоматически регистрируетс  устройством 9, например потенциометром . КСП-4. На пластограмме изображень кривые, характеризующие свойства термореактивных материалов в услови х холодноканального лить  полученн к в результате последовательного проведени  вышеописанных операций в сортBeTCTBiof с изобретением. Участки - ОАВ со ответствуют режиму щнековой пластикации материала, ВС - выдержке в состо нии поко  перед впрыском в литье&ую форму, CD - . режиму течени  материала пр термостатируеМЬ1М литникобым каналам формы,; DE вторична  выдержка в состо нии поко  в течение времени отверждени  отливок; Б - участок горизонтального плато, указывающий на пластичность образца термореактивного материала. П р и м е р 1. Образец термореактивного материала массой 23 г, марки 020-210-75, представл ющий собой продукт совместной обработки фенрлформальдегиднрй смолы, и древесной муки в соотнощёнии 40 : 60 мас.ч., загружают в рабочий зазор формы ротационного вискозиметра Полимер Р-1, нагретой до lOOC, формуют образец реактопласта при давлении 10 кгс/см смыканием пуансрна и матрицы, включают зращение ротора ср скоростью 15 60 с. За процессом испытани  на всем прот жении эксперимента наблюдают по графику, автоматически вьгчерчиваемому на бумажной ленте потенциометра КСПЗатем включают вращение ротора и выдер вают образец в состо нии поко  в течение 1 с увеличивают давление до 20 кгс/см и вращекием рото| а производ т дефсфмирование образца со скоростью сдвига 1 с, выключают й вращение ротора и вторично выдерживают pici 394 разец в состо нии поко  в течение 5 с. После этого включают вращение ротора со скоростью сдвига 0,015 си определ ют пластичность образца. При данных режимах испытани  образец оказалс  пластичным в течение 150 с (фиг.2) - участок EiFj. П р и м е р 2. Образец того же материала , что и в примере 1, массой 23 г загружают в рабочий зазор формы ротационного вискозиметра Полимер Р-1, нагретой до 100°С, формуют образец рзактрпласта при давлении 10 кгс/см смыканием пуансона и матрицы включают вращение ротора со скоростью 15с на 60с. За процессом испытани  на прот жении эксперимента наблюдают по графику. автоматически вычерчиваемому на бумажной ленте потенциометра КСП-4. Затем включают вращение ротора и выдерживают образец в состо нии поко  в течение 150 с, увеличива Ю1 давление до 500 кгс/см и вращением ротора производ т деформирование образца со скоростью сдвига 250 с , выключают вращение ротора и вторично выдерживают образец в состо нии поко  в течение 250 с. После этого включают вращение ротора со скоростью сдвиГа 0,015 cVn определ ют пластичность образца . При данных режимах испытани  образец оказалс  плас1№шым в. течение 10 с. Пример 3. Образец того же матер ала , что и в примере 1, массой 23 г загружают в рабочий зазор формы ротационного вискозиметра Полимер Р-1, нагретой до 100°G, формуют образец реактопласта при давлении 10 кгс/см смыканием пуансона и матрицы, включают вращение ротора со скоростью 15с на 60 с. За процессом испытани  на всемпррт жении эксперимента наблюдают по графику, автоматически вь1черчиваемому на бумажной ленте потенциометра КСП-4. Затем выключают вращение ротора и выдерживают образец в отсто нии поко  в течение 300 с, увеличивают давление до 300 кг/см и вращением ротора прризвод т дефррмированве образца со скоростью сдвига 250 с , выключают вращение ротора и. вторичнр выдерживают образец в состо нии поко  в течение 500 с. После этого включают вращение ротора со скоростью сдвига 0,015 определ ют пластичность образ .ца. При данных режимах испытани  на участке пластограммы, относ щемус  к деформйрова1таю образца, при скорости сдвига 0,015 с отсутствует горизонтальное плато, т. е. обра-, зец не обладает пластичностью и, следовательно , пе может быть переработай холодаоканал Hbiiyi способом при таких режимах. П р И м е р 4. Образец тсрмореактивного материала массой 23 г марки ГСП-32 О, представл ющий собой продукт пропитки стекл нных нитей фенолформальдегидным св зующим Р-2 с последующей сушкой, загружают в рабочий зазор формы ротационного вискозиметра Полимер Р-Г, нагретой до 100° С, формукт о&)азец реактопласта при давлени  10 кг/см смыканием пуансона и матрицы, включают вращение ротора со скоростью 15 с на 60 с. За процессом испытают на всем прот жении эксперимента наб}1юдают по графику, автоматически вычерчиваемому la бумажной ленте потенциометра КСП-4. Затем выключают вращение ротора и выдерживают образец в состо нии поко  в течение 1 с, увеличивают давление до 20 кг/см и вращением ротора производ т деформирование образца со скоростью сдвига 1 с, выключают вращение ротора и вторично выдерживают образец в состо нии поко  в течение 5 с. После этого включают вращение ротора со скоростью сдвига 0,015 определ ют пластичность образца. При данных режимах испытани  на участке пластограммы, относ щемус  к деформирова шр обраэда, при скорости сдвига 0,015 с отсутствует горизонтальное плато, что указывает на иепригодность материала ГСП-32 О дл  холодноканального способа лить  (фиг. 2). Пример 5. Образец термореактивного материала массой 23 г, марки Э32-0118-0 . представл ющий собой продукт совместной обработки эмульсионной фенолформальдегиднрй смолы и рубленого стекловолокна в соотношении 70 : 30, загружают в рабочий зазор формы ротационного вискозиметра Поли мер Р-Г, нагретой до 100°С, формуют образец прн давлении 4 кг/см путем смыкани  пуансона и матрицы, включают вращение рото ра со скоростью 1 с на. 30 с. За Ароцессом испытани  на всем прот жении эксперимента наблюдают по графику, автоматически вычерч ваемому на бумажной ленте потенциометра КСП-4. Затем выключают вращение ротора и выдерживают образец в состо нии поко  в те чение 300 с, увеличивают давление до 400 кг/ и мщением ротора производ т дефо{)мирова Hfteобразца со скоростью 500 с, выключаю вращение ротора и вторично выдерживают об разец в течение 500 с. После этого включают вращение ротора со скоростью сдвига 0,015с н аП{ едел ют пластичность образца. При данМых режимах испытани  образец оказалс  шпстчным в течение 5 с. Примере. Образец того же материала , что и в примере 5, массой 23 г загружают в рабочий зазор формы ротационного вискозиметра . Полимер Р-1, нагретой до 100° С, формуют образец при давлении 4 кг/см смыканием , пуансона и матрицы, В1рпочают вращение ротора со скоростью 30 30 с. За процессом испытани  га всем прот жении эксперимента наблюдают по графику, автоматически вычер гаваемому ш бумажной ленте потешщометра КСП-4. Затем выключают вращение ротора и выдерживают образец в состо нии поко  в течение 300 с, увещржвают ftaBneraie до 400 кг/см и вращением рютора цроиэвод т деформирование образт со скоростью 500 с, выключают вращение ротора и втора но выдерживают в течение 500 с. После этого включают вр щение ротора со скоростью сдвига 0,015 с и определ ют пластичность образца. Прн данных режимах испытани  на участке пластограммы относ щемус  к деформированию образца со скоростью сдвига 0,015 с , отсутствует горизонтальное плато, т. е. образец не обладает пластичностью и, следовательно, не может быть переработан холодирканальным способом при таких режимах. -Как видно из примеров 1-6, повышение информативирсш способа контрол  технологических св(ств термореакттных материалов в услови х холодаоканальиого лить  достигнуто благодар  проведению дсмюлнительных операций , а именно выдержки образца в состо нии поко  в течение 1-300 с, увеличени  давлени  в 2-100 раз по сравнению с первоначальным, дополнительного деформировани  образца тёр юреактивного материала со скоростью сдвига 1-500 с, соответствующего режиму течени  материала по термостатируемым литннковым каналам формы, вторичной выдержке образца в состо нии поко  в течение времени отверждени  отливок в оформл ющих полост х формы , т. е. в течение 5-500 с, и последующего определени  пластичност  образца деформированием его со скоростыо сдвига 0,015 с. Таким обрезом, предлагаемый способ позвол ет осуществить выбор термореактивного материала, прйгодаого дл  холоднокшальиого лить , и установить оптимальные те юлоги ческие режимы переработки термореактивных материалов хоЛодноканапьным способом, иными словами, предпоженн способ позвол ет спределить технологические свойства этих материалов в услови х холодноканального лить .

Claims (1)

1. № 830192; кл. G 01 N 11/00, 1979 (прототип) - СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включаюптй формование образца 1нод давлением в термостатируемой форме испытательного устройства ротационного вискозиметра, деформирование образца термореактивного материала со скоростью сдвига 1—30 с, выдержку образца в состоянии покоя с последующим определением пластичности образца деформированием его со скоростью сдвига 0,015 с *, о т л и ч а ю щ й й с я тем, что, с целью повышения информативности способа в условиях холодаоканального литья, образец выдерживают в состоянии покоя в течение 1-300 с, увеличивают давление в 2-100 раз по сравнению с первоначальным, дополнительно деформируют образец со скоростью сдвига 1—500 с'* и вторично выдерживают в состоянии покоя в течение 5—500 с, после чего определяют пластичность образца.