ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Контроль качества при втарении из "Длительная прочность полимеров" Эта группа методов была разработана в процессе освоения полиэтилена. Известно, что другие термопласты, в том числе гомологи полиэтилена, в значительно меньшей степени подвержены релаксационному разрушению. Поэтому испытания при постоянной деформации не обладает универсальностью методов, рассмотренных в предыдущем параграфе. [c.259] Чаще других при определений стойкости полиэтилена к растрескиванию применяется так называемый метод изогнутой полоски , описанный в работе [210] применительно к оценке качества кабельных оболочек. Этот метод наиболее распространен, несмотря на невысокую воспроизводимость. В СССР он регламентируется ГОСТ 13518—68. [c.259] В дальнейшем Долл и Плайер [212] установили, что воспроизводимость метода изогнутой полоски повышается, если использовать образец без концентратора. Они проводили испытания при 60°С в 1%-ном растворе поверхностно-активного вещества хостапала. [c.260] Описанный метод имеет ряд недостатков. Однако его можно усовершенствовать, применив автоматический фиксатор долговечности [26]. Устройство для испытаний показано на рис. 7.3. Оно рассчитано на десять образцов и смонтировано на съемной крышке 5 ванны 1, обогреваемой ультратермостатом. В ванне установлен кольцевой зажим 3, имеющий у-образную форму меридионального сечения. С зажимом агрегирован индикаторный што К 4, выполненный в щиде шатуна параллело-граммного механизма 6. Нижней частью он опирается на образец 2, а верхней через державку пера 8 воздействует на поверхность барабанного самописца 9. В момент разрущения образца происходит перемещение индикаторного штока, фиксируемое самописцем. [c.260] На рис. 7.4 представлены результаты испытаний кабельного полиэтилена по шариковому методу [231]. [c.261] Один из основных недостатков рассматриваемых методов заключается в отсутствии автоматической фиксации долговечности образцов. В процессе модернизации дернового метода был разработан портативный прибор (см. рис. 3.9), позволяющий автоматически фиксировать долговечность. [c.263] Известен также способ [26], позволяющий значительно ускорить дорновые испытания. С этой целью нагружению подвергают образец, имеющий форму цилиндрической втулки, снабженной донышком и опорными заплечиками (рис. 7.5). Такой образец, имитирующий изделие, получают любым известным методом переработки. Донышко изолирует внутреннюю полость образца, а благодаря заплечикам образец при запрессовке не теряет устойчивости. На рабочем участке наружной поверхности дорна имеются продольные канавки, сообщающиеся с его внутренней полостью, которую после нагружения образца заполняют эмульгатором и закрывают пробкой. При этом рабочий участок локализуется и определяется длиной канавок. В результате улучшается воспроизводимость испытаний и уменьщается их продолжительность. [c.263] По модифицированному дорновому методу [236] контролируют долговечность пластинки, изогнутой вокруг стального цилиндра. Подбирая цилиндры с различными радиусами, можно г,. - варьировать долговечность образцов, при этом кривизна их внутренней поверхности независимо от толщины остается строго постоянной. Аналогичная методика рекомендуется для испытаний поливинилхлоридного линолеума. . , на стойкость к растрескиванию. [c.264] Элементарный метод испытаний описан в работе [231], Его применяли для выяснения механизма разрушения кабельных полиэтиленовых покрытий. Образец кабеля (рис. 7.6) выдерживали до разрушения при температуре 100 1°С на воздухе, в атмосфере чистого азота и в дистиллированной воде, содержащей воздух. Деформация в растянутой области образца составляла 50%. [c.264] Контроль качества пластмассовых изделий по стойкости к растрескиванию иногда производят на стандартных образцах в условиях одноосного растяжения. Достоинства такого метода очевидны он не накладывает ограничений в отношении толщины образцов, которые можно вырубать из любых изделий, и дает количественную и качественную оценку материала. [c.264] На рис. 7.8 представлена более компактная и простая конструкция, пригодная для подобных испытаний. Деформация образцов 1 замеряется с помощью индикатора часового типа 7, опирающегося своей ножкой в приводной болт 9. Кронштейн 8, несущий индикатор 7, перемещают вместе с подвижной втулкой 5. [c.265] Повыщение температуры значительно сокращает испытания. Необходимо лишь следить за состоянием эмульгатора, который при этом иногда разлагается, утрачивая поверхностно-активные свойства. Например, широко известное моющее средство ОП-7 не следует применять при температуре выше 50 °С. В этом случае лучше использовать моющий состав ОП-10. [c.266] Рассмотренные конструкции не позволяют автоматически фиксировать момент разрущения образца. Этот общий недостаток был устранен путем создания специальных устройств для автоматического замера долговечности в условиях релаксационного разру- Я Ч тения [31]. С этой целью в зажим встраивается подпружиненный элемент, который, перемещаясь в момент разрушения образца, подает механический или электрический импульс на самописец. Построенный по этому принципу автоматический прибор изображен на рис. 3.8. Он пригоден для лабораторной и производственной практики и позволяет существенно повысить достоверность испытаний. [c.266] В условиях постоянной деформации целесообразно испытывать также сварные пластмассовые изделия. По методу, применяемому в США [231], образец изгибают и помещают в заполненную игепалом стеклянную колбу диаметром 20 и длиной 200 мм, где его выдерживают при 50°С до появления трещин. Образцы для таких испытаний можно вырезать из готовых изделий. [c.267] Более трудная задача возникает при необходимости проверки качества сварных соединений пластмассовых труб. Очевидно, прочность соединения целесообразно проверять в условиях сдвига, контролируя различные факторы, влияющие на его качество. При испытаниях на растрескивание обычное раструбное соединение, за исключением торцов, не подвергается ускоряющему воздействию поверхностно-активной среды. Этот недостаток можно исключить применяя специальный образец, изображенный на рис. 7.9. Поверхностно-активная среда проникает по продольным канавкам к поверхности контакта двух деталей, где она оказывает ускоряющее воздействие на процесс разрушения соединения. [c.267] Старение вызывает ухудшение эксплуатационных свойств пластмассовых изделий, а также их растрескивание. Поэтому сопротивление старению является важнейшим критерием качества. Его оценка проводилась фактически с момента появления полимерных материалов. Однако стандартных методов сравнительно немного. Некоторые специальные испытания описаны в монографиях Хевиленда [197], Грасси [68], Долежала [79 Мадорского [125] и в других изданиях [46, 133, 139, 80 Известные методы предполагают оценку старения под воздействием искусственных или естественных факторов. Чаще прибегают к испытаниям на тепловое старение, которое вследствие простоты традиционно используются для контроля стабильности и качества пластмасс [223]. Установлено [223, 248], что эти испытания хорошо моделируют реальные условия эксплуатации изделий. Например, термостабильность поливинилхлоридных пластиков контролируется по ГОСТ 14041—68. Сущность метода заключается в определении продолжительности нагрева образца до начала выделения хлористого водорода, вызывающего изменение окраски индикаторной бумаги конго красный . За результат испытаний принимают среднее арифметическое двух определений, расхождение между которыми не должно превышать 3 мин. [c.269] Известны стандартные методы контроля окислительной термостабильности полипропилена [223]. Среди них следует выделить испытание в О-образной трубе, когда через и-образную колбу, помещенную в масляную ванну и заполненную гранулятом, пропускают воздух или кислород со скоростью 10 см мин. Испытания проводят при температуре 150—157°С до момента разрушения гранул. Этот критерий качества устанавливается визуально. Он совпадает с катастрофическим (лавинным) уменьшением молекулярной массы материала. [c.270] Другой метод, связанный с испытанием на медном или алюминиевом диске, также применяется для контроля качества полипропилена. Образец в расплавленном состоянии (температура 185 °С) помещают на алюминиевый диск, обдуваемый воздушным потоком со скоростью 1,24—2,25 м/с. Это значительно ускоряет термоокислительную деструкцию материала. Для полипропилена, используемого в кабельной промышленности, вместо алюминиевого применяют медный диск. Момент разрушения образца устанавливается визуально или измерением индекса расплава. [c.270] Для инженерной и исследовательской практики наиболее пригоден метод, реализуемый с помощью термостата (рис. 3.16), в котором применен специальный штатив [223]. Он совершает сложное движение со скоростью 1 м/с, что снижает отрицательное воздействие на воспроизводимость результатов темпаратурных градиентов. Образцы, устанавливаемые в зажимы штатива, имеют форму пластин толщиной 3,15 мм. Испытания проводят в изотермических условиях. Долговечность образцов (критерий качества) определяют с помощью периодического контроля механических показателей, молекулярной массы образцов, а также визуально но их характерному растрескиванию на лавинной стадии. Точность рассмотренных трех методов составляет 10%. [c.270] Вернуться к основной статье