SU1307311A1

SU1307311A1 - Способ определени эксплуатационной совместимости многокомпонентных полимерных систем

Info

Publication number: SU1307311A1
Application number: SU853986817A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иосифович Карцовник; Валерий Федорович Потапов; Евгения Андреевна Жукова; Валерий Николаевич Кулезнев; Ольга Борисовна Ушакова
Original assignee: Всесоюзный Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Вторичных Ресурсов Госснаба Ссср; Московский институт тонкой химической технологии им.М.В.Ломоносова
Priority date: 1985-12-03
Filing date: 1985-12-03
Publication date: 1987-04-30

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике, предназначено дл определени эксплуатационной совместимости многокомпонентных полимерных систем и позвол ет повысить точность определени путем учета объемной доли компонентов в системе. В качестве физико-механических показателей измер ют величину удельной энергии Н раздира системы и удельную энергию Н- раздира каждого из компонентов в зависимости от его объемной доли f, в системе. Стойкость полимеров к раздиру, характеризующа совместимость , зависит от природы исходных компонентов, их составов и условий получени системы. Об эксплуатационной совместимости компонентов в системе суд т по соотношению удельных энергий раздира системы Н и отдельных ее компонентов Н-. 2 ил. с (Л с

Description

-

1 .

Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к способам определени эксплуатационной совмес- Т1-ГМОСТИ многокомпонентных полимерных систем,

Цель изобретени - повышение точности определени эксплуатационной совместимости компонентов полимерных систем путем учета объемной доли компонентов в системе.

На фиг. 1 показан образец дл осуществлени предлагаемого способа на фиг . 2 - диаграмма раздира полимерной системы из 70% ПЭВП-1 и . 30% ПЭНП.

Способ осуществл ют следующим образом .

Из полимерного композиционного материала изготавливают одним из известных методов плоский пр моуголь- ный образец (фиг, 1). Размеры а, Ъ и h выбирают такими, чтобы упруга деформаци была минимальна в работе раздира пластины, В середине торцовой части образца делают надрез дли ной, обеспечивающей трещину с хрупким характером разрушени полимерной системы дл имитации реальных условий образовани трещин при ударных нагрузках. Закрепл ют концы образца в захватах испытательной машины (не показана) и прикладьгоают с посто нной скоростью нагрузку раздира полимерной системы. При этом записывают диаграмму зависимости усили Р раз- дира от длины 1 трещины (фиг, 2),

При слабой прочности соединений несовместимых компонентов рост трещины носит хрупкий характер и диаграмма Р-1, имеет вид зубчатой кри- вой с малыми значени ми Р, как на участке 1 кривой P-l на фиг. 2. Дл совместимых компонентов величина Р быстро растет, рост трещины носит пластический в зкий характер и кри- ва Р-1 имеет вид участка 2 на фиг, 2, В промежуточных случа х рос трещины, начина сь по типу хрупкого раздира, переходит в пластическое разрушение и крива Р-1 имеет вид кривой на фиг. 2, включа оба ее .участка,

Такие кривые характерны дл смесей полимеров с повышенной совместимостью , промежуточных между полностью эксплуатационно несовместимыми сис- :темами и полностью эксплуатационно совместимыми, т.е. дл систем, кото112

рые обладают свойствами, пригодными дл использовани этих материалов в конкретных издели х.

Работу раздира вьпшсл ют измерением площади под кривой P-t.

В качестве физико-механического показател при разрушении полимерной системы выбирают удельную энергию Н раздира, которую определ ют из выражени

Н 2KS/hl,,

(О

; -5

20 35

где S - площадь под кривой нагрузка деформаци (фиг. 2)$ Б - длина трещины, вз та по

длине гор изонтального образца на оси абсцисс под кривой нагрузка - деформаци ; К - коэффициент перевода масштабов ординаты диаграммы Р-1 нагрузка - деформаци ; h - толщина образца. После определени удельной энергии Н раздира полимерной системы изготавливают две пластины из компонентов ,, вход щих в полимерную систему, в зависимости от их объемной доли. Прикладывают к этим пластинам нагрузку раздира и определ ют удельную энергию Нд раздира по измеренным удельным энерги м Н, раздира каждого из компонентов в зависимости от его объемной доли f; в системе из выражени

На H,f;.

(2)

Об эксплуатационной совместимости в системе суд т по соотношению С удельных энергий раздира системы Н и отдельных ее компонентов , которое выражают в процентах:

С 100-Н/Н,

(3)

40 45 50

55

Пример, Из смесей полиэти- ленов высокой и низкой плотности ли изготовлены методом лить под давлением образцы с величинами: а 200, b 50, h 2 и Б 60 мм, Каждьй образец испытывали на раздир при скорости движени активного захвата машины 200 мм/мин, Площадь S под кривой (фиг, 2) измер ли с помощью прибора по анализу изображени типа ИБАС-2 фирмы Оптон (ФРГ), и она равн лась 1226 мм. Длина 2, измеренна как длина проекции кри313073

вой Р-Тх на ось X, равн лась 36 мм, Масштабньш коэффициент К, когда на самописце машины нагрузке в 1000 Н соответствовала шкалЗ 250 мм, равен А Н/мм. Толщина образца h 2 мм. 5 Из выражени (1) Н 136,2 кДж/м . Дл среднего значени измерений четырех образцов получена величина Н 137 кДж/м. Дл исходных ПЭВП-1

и ПЭНП получены средние величины Н, равные 344 и 78,2 кДж/м соответственно , Учитьша , что объемные доли ПЭВП-1 (0,693) и ПЭНП (0,307) близки к массовым дол м, из выражени (2) получили Нд 264,2 кДж/м ,

а условна эксплуатационна совместимость из выражени (3) составила С 51,8%,

Таким образом, разрушение полимерной системы при раздире сказываетс значительно более чувствительным критерием несовместимости, чем разрушение при раст жении. При этом стойкость материалов к раздиру, характеризующа их совместимость с точки зрени механических свойств, зависит как от природы исходньгх компонентов, так И от составов систем, характеристик исходных компонентов и условий получени систем,

5

0 0

5

114

Количественна оценка систем по условной совместимости позвол ет характеризовать степень приближени свойств к величинам, рассчитанным по правилу аддитивности, а также степень как ухудшени этих свойств, так и улучшени , усилени их по сравнению с аддитивными.

Claims

Формула изобретени

Способ определени эксплуатационной совместимости многокомпонентных . поли1 ерных систем, основанный на измерении физико-механических показателей при разрушении испытуемой системы , по величине которых суд т об эксплуатационной совместимости компонентов системы, отличающий- с тем, что, с целью повьшени точности определени , в качестве физико-механических показателей измер ют величину удельной энергии раз- дира системы и удельную энергию раз- дира каждого из компонентов в зависимости от его объемной доли в системе , а об эксплуатационной совместимости компонентов в системе суд т по соотношению удельных энергий раз- дира системы и отдельных ее компонентов .

cpue.i

а

Р1

Редактор А.Огар

Составитель В.Свиридов Техред А.Кравчук

Заказ 1623/41 Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4

cfJi/.Z

Корректор С.Шекмар