6 Вимірювання показника плинності розплаву (птр) показник плинності розплавів (птр) або індекс

2.6 Вимірювання показника плинності розплаву (ПТР)

Показник плинності розплавів (ПТР) або індекс розплаву - умовна величина, яка характеризує поведінку полімеру в в'язкотекучий стані при переробці його в вироби методами лиття під тиском, екструзії і ін. ПТР зазвичай визначають для термопластичних матеріалів (поліетилен, поліпропілен, полиформальдегид, ПЕТФ і ін. ) і висловлюють кількістю полімеру в грамах, яке проходить через стандартне сопло протягом 10 хв при певних температурі і навантаженні.

ПТР, що характеризує реологічнівластивості розплавів вторинного ЕТФ і його композицій з органогліни, визначають на капілярному віскозі- метрі ІІРТ-М (рис. 2.2.), Який являє собою сталевий циліндричний корпус 4, що має два поздовжніх канали. Один канал служить для завантаження.

На верхній частині поршня знаходиться втулка 2, на якій поміщений знімний вантаж 1. У нижній частині центрального каналу укріплено стандартне сопло 6, виконане з загартованої сталі. Сопло не повинно виступати за межі корпусу.

Корпус Пластометри має електрообігрів 5, за допомогою якого можна створювати в циліндрі необхідну температуру. Температура підтримується автоматично і регулюється за допомогою електронного потенціометра.

Прилад оснащений видавлювати пристроєм для видалення залишків випробуваного полімеру. Всі поверхні Пластометри, що стикаються з матеріалом, повинні бути відполіровані. Пластометри встановлюють вертикально і зміцнюють на металевій підставці 7 [67].

Для випробуваного матеріалу з ПТР від 0,15 до 25 г / 10 хв застосовують

стандартне сопло з внутрішнім діаметром 2,095 ± 0,005 мм. При великої плинності полімерів (від 25 до 250 г / 10 хв) застосовується сопло з внутрішнім діаметром від 1,160 до 1,200 мм.

Полімер для визначення ПТР використовують у вигляді порошку або невеликих

Вага вантажу Р (в г) для стандартного сопла розраховують за формулою:

де, D - діаметр поршня, мм; d - діаметр сопла, мм.

Коливання у вазі вантажу допускаються в межах ± 10 м

Перед початком випробувань прилад нагрівають до необхідної температури (в даному випадку - 260 ° С), витримують протягом 15 хв, а потім в центральний канал вводять навішення випробуваного полімеру і опускають поршень без вантажу. Через 3-4 хв, коли встановиться необхідна температура полімеру,

на поршень поміщають вантаж (в даному випадку вантаж стандартний - 2,160 кг). Матеріал починає видавлюватися через сопло Пластометри. Першу видавлену порцію завантаження (приблизно 1/3) відкидають, а наступні порції зрізають через певні проміжки часу (5 с) і після охолодження зважують.

Розрахунок ПТР здійснюють за такою формулою:

М-600 ПТР = де М - маса (усереднена по п'яти значень) полімерного зразка, видавленого з сопла Пластометри через кожні 5 с; 600 - стандартний час випробувань для більшості полімерів, с; Т - час досвіду, з [67].

В умовному позначенні ПТР верхній індекс позначає температуру випробувань в ° С, а нижній - навантаження в кг, при якій виконані вимірювання ПТР.

Мал. 2.2. Схема приладу для визначення показника плинності розплаву полімеру: 1 - вантаж; 2 - втулка; 3 - поршень; 4 - циліндр; 5 - електрообігрів; 6 - сопло; 7 - підставка.

2.7 Вимірювання щільності

Щільність литих зразків визначають методом гідростатичного зважування відповідно до методики [67]. Для цього відлиту таблетку, зважують з точністю до 0,002 м Занурюють в рідину, в якій вихідний вторинний ПЕТФ, а також композиції на його основі не розчиняються і не набухають), для видалення з поверхні таблетки бульбашок повітря їх витирають фільтрувальної папером. Після цього зразок підвішують на дуже тонкій дроті до гачка над чашкою ваг і підставляють стакан з рідиною (з дистильованою водою), в якій проводять визначення. Стакан ставлять на спеціальну підставку, яка не повинна стосуватися чашки ваг. Зразок з дротом занурюють у воду при 20 ° С і зважують. Потім зважують дріт без зразка при цьому ж рівні занурення. Схема приладу для визначення щільно-гидростатическим зважуванням представлена ​​на рис. 2.3. Щільність полімерних композицій р (г / см3) обчислюють за формулою:

Ударні випробування за методом Шарпі

Ударні випробування виконані відповідно до загальноприйнятої методикою Шарпи триточковий високошвидкісний вигин) - ГОСТ 4746-80, зразки типорозміру, що мають такі розміри: довжина L = 50 мм, ширина В = 6 мм і товщина = 4 мм. Ударні випробування виконані на маятниковому копрі ІТ-1/4 з мінімальною енергії 1,0 Дж. Швидкість х> ударника в момент контакту зі зразком дорівнювала 2,9 м / с (згідно з паспортом). Загальний вигляд такої установки показаний на малюнку 2.4. [69].

Ударну в'язкість Ар для вихідного вторинного ПЕТФ та композицій на основі вторинного ПЕТФ та органогліни визначали за формулою:

де, U - енергія руйнування зразка, Дж; В - ширина зразка, мм; D - товщина зразка композиту, мм.

Зразки для ударних випробувань отримані литтям під тиском

ЮМПа на термопластавтомате «KuASY-l, 6 х 2/1» (Німеччина) при температурі 260 ° С.

Мал. 2.4. Загальний вигляд установки для ударних випробувань за методикою Шарпи.

2.9 Статистична обробка даних

Будь-які вимірювання супроводжуються тій чи іншій помилкою або похибкою, які можна розділити на два види: систематичні і випадкові. [70]

В ході дослідження фізико-хімічних властивостей полімеру проводили кілька визначень, які характеризуються відтворюваністю отриманих результатів, залежить від випадкових похибок, і правильністю результатів, що є наслідком систематичної похибки.

Для оцінки відтворюваності результатів експерименту використовуємо методи математичної статистики, розроблені для малого числа вимірів п.

Довірчий інтервал. При відсутності систематичної похибки середнє арифметичне значення х не зовсім збігається з істинним значенням величини. Відмінність носить імовірнісний характер і може бути оцінений з урахуванням розбіжності реального t-розподілу похибок з розподілом при нескінченно великому числі визначень.

Чисельне значення ширини довірчого інтервалу 5 залежить як від числа виконаних визначень п, так і від обраного значення довірчої ймовірності Р:

Де tpin - коефіцієнт Стьюдента, чисельні значення якого наводяться в довідковій літературі.

Отримані результати представляють у вигляді інтервального значення певної величини:

що рівнозначно вказівкою чотирьох величин: х, S ", п, Р.