SU834478A1 - Способ определени коэффициенталиНЕйНОгО ТЕРМичЕСКОгО РАВНОВЕСНОгОРАСшиРЕНи РЕзиНОВыХ издЕлий - Google Patents

Description

Изобретение относится к физическим испытаниям резин и может быть исполь: зовано для получения исходных данных при конструировании пресс-форм для , вулканизации резиновых образцов и изделий с учетом их послевулканиэационной усадки*.

Известен дилатометрический способ определения коэффициента линейного . θ термического расширения резин, в ко- ^и тором определяют удельный объем полимеров, наблюдая за изменением объема V полимера с температурой Т и определяют коэффициент объемного термического расширения d при лостоян-15 ‘ном (обычно атмосферном) давлении

Р, причем у(дт) peconstfll.

Недостаток такого способа заключается в том, что коэффициент линей- . 20 но го расширения определяется без учета явления анизотропии, т.е. Неодинаковости свойств в различных направлениях. Считается действительным со- __ отношение 34д между коэффициента- 25 ми объемного d н линейного Ыд' расширения, т.е. принимается, что термическое расширение (сокращение) происходит равномерно, одинаково во всех направлениях. При определении по най-.ЗО денным таким путем коэффициентам значений послевулканизационной усадки и конструировании ее с учетом вулканизационных пресс-форм необходима корректировки последних по справочным данным. Введение корректировок не исключает последующих переделок и подгонок изготовленных пресс-форм.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, в котором коэффициент термического расширения определяется в зависимости от давления прессования в вулканизационной прессформе, где вулканизуют образцы-диски толщиной 6,4 мм и диаметром 65 мм, по изменению объема образца, вынутого из пресс-формы при его послевулканизанионной усадке до равновесия. Измеряются размеры образца по диаметру и высоте. Изменение объема и размеров образца определяется по отношению к размерам гнезда вулканизационной пресс-формы [2].

В этом способе проводят измерение размеров образца после усадки, что .позволяет установить различие в линейных усадках, определяемых для разных направлений. Однако конкретное использование получаемых результатов не определено.

Цель изобретения — исключение иска-¹' жающего влияния термоупругих и ани,эотропных деформаций.

Указанная цель достигается тем, 1что э способе, заключающемся в вул«канизэ.ции образцов из резиновой сме-. си толщиной не более 4 мм и диаметром 60-6 5 мм в условиях всестороннего сжатия в плунжерных пр^сс-формах . при постоянных давлении р,·.· температуре Т и при продолжительности, обеспечивающей достижение оптимума вул.'каниэации, один раз вулканизацию производят на образцах-дисках из резиновой смеси при давлении 0,1-2 МПа, а ., другой раз - на образцах-дисках из той же смеси, при тех же температуре . и продолжительности, но при давлении 40-100 МПа. Далее вынимают свулканизованные образцы из пресс-формы и оставляют их усаживаться при комнатной температуре Т₀ до постоянных размеров (примерно 2 4 ч).. Измеряют линейные 1>33μθρη L образца по высоте и диаметру.

После вулканизации при давлении 0,1-2 МПа и усаживании образца определяют коэффициент линейного терми-. ческого равновесного расширения ot = ₌ _Λ1_.

ЬфСГ-ту 100 (Т-Тр)'. !₽де У_т — температурная усадка;

Ьф — соответствующий размер гнезда пресс-формы/' убеждаясь, что’давление достаточно мало и «С/7 по высоте и диаметру образца, имеет одинаковые значения.

По измеренным размерам образца. Ug; после вулканизации при давлении 40100 МПа и охлаждении до равновесия определяют деформации формоизмене_____ Lei, — Ιι Υ βλ— Yr

НИ Я &------— ---Упп · ПО высоЬф _ 100 те (i=H) и диаметру (ί=οΐ·) , где Уд; суммарная (деформационная и температурная) усадка.

Полученные значения служат для нахождения упругих анизотропных модулей или податливостей в соответствии с теорией упругости анизотропных тел. . . *

Зная физические характеристики (коэффициент термического расширения й упругие анизотропные модули), мож- _; но найти линейные равновесные усадки Уg; изделия любой конфигурации, отличающиеся друг от друга в разных .Направлениях (i). Эффективные коэффициенты линейного равновесного терт· мического расширения об; равны У&а / 100 (Т-То).

Пр им е р . Для определения коэффициента термического расширения · < и упругих анизотропных модулей выбрана резиновая смесь шифра 4^-1401. Вулканизация проводится при Т = 170°С в течение 10 мин. Охлаждение проводит-) . . ся при комнатной температуре 22¾^ 65

Jlocne вулканизации при давлении 1,6 МПа т еретическая усадка У_ = ---х'

----- ’ — ^ЬФ

Х100 составляет 2,6%, т.е. коэффици.!ент линейного термического равновесιного расширения </._л равняется ⁴ “ 100 (t“-~Tq )' = ¹'⁷⁶ *^1(р4 град''' · После вулканизации при давлении

МПа и усаживания при 22°С суммарная усадка по диаметру’ Ф составляет 2,8%, а по высоте Н - 1,2%, следовательно, деформации формоизменения равняются .

£н= -0,0037, ёа = 0,0002.

В соответствии с теорией анизот- . ропной упругости определены следующие анизотропйые характеристики резины: модули сдвига G_Ha=²'³ МПа, модуль сжатия ;€н= 10 МПа, модуль 20 растяжения = ё. МПа .

По найденным анизотропным характеристикам и коэффициенту линейного термического равновесного расширения <^д определяют усадки изделий в виде колец кругло г<5-~ сечения. При этом принимается, Что суммарная усадка складывается из термической и анизотропной деформационной.

Предлагаемый способ может успешно применяться для прогноза усадочных явлений, в частности для определения линейной равновесной послевудканизационной·усадки резиновых изделий сложной конфигурации.

Принимая во внимание стоимость изготовления пресс-формы в соответствии с методикой ВНИИРТмаш, опробованной на Тамбовском заводе асбестовых и резинотехнических изделий (ТЗАПТИ), экономический эффект от использования способа, получаемый за счет исключения проб и переделок пресс-форм, составляет (в зависимости от сложности изделия) от до. 20 тыс. р.на 100 изготавливаемых пресс-форм. .

50·

Claims (3)

1. Тагер А.А. Физикр-хими  полимеров М., Хими , 1968, с. 123, 13б.

1

2. ВОЛКОВ

3.C.I Лукомска  А.И..

{Закономерности усадки резиновых изделий после вулканизации их в пресс; формах .-Каучук и резина, 1972, 3,

: с. 24 (прототип).