mechanics.pl

Przeglądaj wersję html pliku:

21 Oznaczanie temperatury mięknienia tworzyw metodą Vicata

Instytut In ynierii Materiałowej – Zakład Tworzyw Polimerowych

Oznaczanie temperatury mi knienia tworzyw termoplastycznych metod Vicata
1. Cel wiczenia
Celem wiczenia jest zapoznanie si z metod oznaczania temperatury mi knienia tworzyw termoplastycznych według Vicata.

Badanie własno ci cieplnych tworzyw sztucznych zwi zane jest z okre leniem nast puj cych parametrów wła ciwych dla danego rodzaju tworzywa: ciepła wła ciwego, przewodnictwa cieplnego oraz rozszerzalno ci cieplnej. Znajomo tych wielko ci pozwala przewidzie zachowanie si materiału w podwy szonej temperaturze, zmian jego wła ciwo ci u ytkowych. Ma to du e znaczenie przy doborze odpowiedniego materiału na ci le okre lone wyroby. W przypadku tworzyw termoplastycznych badania te s szczególnie wa ne, bowiem pozwalaj na okre lenie pewniej granicznej temperatury, przy której próbka tworzywa, poddana pewnemu obci eniu ulega zało onemu z góry odkształceniu. Zmienia zatem swoje wła ciwo ci mechaniczne. W ten sposób okre la si odporno ciepln danego tworzywa. Parametrem charakterystycznym, wyznaczanym w powy szej metody jest temperatura mi knienia wg Vicata [0C], któr definiuje si jako temperatur , przy której igła z hartowanej stali o przekroju kołowym 1 mm2 zagł bi si w badan próbk tworzywa na gł boko 1 mm pod działaniem okre lonego obci enia, przy okre lonej szybko ci wzrostu temperatury.

3. Metody
3.1. Metoda A

3.1.1. Zakres stosowanie metody Metoda oznaczania temperatury mi knienia według Vicata stosowana jest do oceny jako ci tworzyw termoplastycznych, natomiast nie stosuje si jej do tworzyw porowatych i zbrojonych. Dopuszczalne jest stosowanie dwu obci e : 10±0,2 N lub 50±0,5N oraz dwu ró nych szybko ci wzrostu temperatury cieczy grzejnej: 50±50C / h lub 120±100C / h. Medium grzejnym powinna by ciecz, która nie ulega rozkładowi w stosowanych temperaturach pomiaru oraz nie oddziałuje na badane tworzywo w warunkach oznaczenia. Najcz ciej stosuje si oleje: parafinowy, silikonowy, gliceryn , glikol etylenowy. 3.1.2. Opis metody Metoda oznaczania temperatury mi knienia według Vicata polega na okre leniu temperatury mi knienia badanego tworzywa, czyli takiej, przy której igła stalowa o przekroju poprzecznym 1 mm2 pod okre lonym obci eniem zanurzy si (wgł bi) w próbk na gł boko 1 mm. Próbki stosowane do bada powinny mie kształt kr ków o rednicy minimum 10 mm lub płytek o długo ci boku co najmniej 10 mm. Grubo próbek powinna si zawiera w przedziale od 3 do 6,5 mm. 3.1.3. Przyrz d pomiarowy W skład przyrz du do pomiaru wchodz nast puj ce elementy: • Pr t prowadzony pionowo, osadzony w sztywnej ramie. Do niego przymocowana jest płytka, na której umieszcza si odpowiedni obci nik. W dolnej cz ci ramy wykonane Oznaczanie temperatury mi knienia tworzyw termoplastycznych metod Vicata

@

3 2

B

3

2

A7@

@

B

¨2 @

2

7

@

A7@ 2 2 B 2 @

7

B

2 @ A7@

3

@

¨2 @

CB3

2

CB3 @ 3 @ B @ @

CB3

3

2

3 2 3

2

9

2. Okre lenie podstawowych zagadnie

2

1 !0¢'(!%&%$" !¨¦¤¢   ) ¥  © #  # ¥   © §¥£ ¡ 3 D CB3 2 @ 7 A7@ 4 @ 3 5 2 2 2 2 2 2 2 @ @ 2 A7@ @ 2 2 3 D @ @ B 2 @ 3 CB3 2 2 @

CB3

@

7

@

3

E

7

8

B

6

@

@

@

2 2

1

Instytut In ynierii Materiał owej – Zakł Tworzyw Polimerowych ad jest wci cie, w którym umieszcza si próbk badanego tworzywa, a w jej górnej cz ci osadzony jest mikrometr mierz cy gł boko zanurzenia igł w próbce; y Igł w kształ walca o dł ci 3 mm i przekroju poprzecznym 1 mm2, wykonana ze a cie ugo stali nierdzewnej hartowanej, przymocowana do dolnego ko ca pr ta, tu nad próbk ; Ła nia zaopatrzona w mieszadł i urz dzenie zapewniaj ce liniowy wzrost temperatury o cieczy grzejnej; Komora steruj ca, w której umieszcza si wszystkie ww elementy i w której prowadzi si pomiary; Przyrz dy pomocnicze: termometr, obci niki;

• • • •

3.1.4. Wykonanie pomiaru 1. Próbk badanego tworzywa uł y poziomo w dolnej cz ci ramy i prostopadle do osi igł o y. 2. Opuszczaj c pr t doprowadzi do zetkni cia ko ca igł z powierzchni próbki. y 3. Przyrz d wraz z próbk zanurzy w ł ni. Temperatura cieczy grzejnej powinna by co najmniej a o 500C ni sza od spodziewanej temperatury mi knienia badanego materiał u. 4. Wyzerowa mikrometr i na pr cie umie ci odpowiedni obci nik. 5. Rozpocz podgrzewanie cieczy z jedn z pr dko ci zalecanych przez PN. 6. Prowadzi pomiar do momentu, gdy czujnik wyka e zadane zagł bienie igł w próbce. y 7. Odczyta temperatur cieczy grzejnej, która jest jednocze nie temperatur mi knienia badanego tworzywa. a 8. Pomiar powtórzy co najmniej dwa razy, tak aby ró nica mi dzy wynikami nie przekraczał 0C. 2

4. Opracowanie wyników
Jako wynik badania podaje si uzyskan w wyniku prób temperatur mi knienia.

5. Literatura

1. T. Broniewski, J. Kapko – Metody bada i ocena wł ciwo ci tworzyw sztucznych, WNT W-wa a 1970 2. PN-85 C-89024 „Oznaczanie temperatury mi knienia tworzyw termoplastycznych wedł Vicata” ug

Oznaczanie temperatury mi knienia tworzyw termoplastycznych metod Vicata

d ¨b c

b c

e

g

Cgc c b b c c c h b f d Aed b c b b b a V U ` I R Q X R X !0¢Y(!%&%$W V!R¨¦¤¢F UI T S Q PIH G b b c d b b c Cgc d d ¨b d g g d b c e d b b h e f b e eg b f c b c b b e b c e

e eCc g

e

c

b

2