Статьи»Производство пористых изделий из эластомеров»Прочность при растяжении
Прочность при растяжении
Прочность при растяжении. Стандартным методом определения прочностных свойств пористых резин является растяжение с постоянной скоростью 200 ± 10 мм/мин цилиндрических образцов с площадью основания 10 ± 0,25 см2 и высотой 15-50 мм. По методу, предложенному ИСО, для испытания применяются двусторонние лопатки толщиной 10-15 мм. Метод, рекомендованный ИСО, менее трудоемкий, так как не требует приклейки образцов. Однако вырубка образцов правильной формы крайне затруднительна. При вырубке сечение образцов искажается в тем большей степени, чем толще и мягче образец [105].
Прочность при растяжении и относительное удлинение пенорезин по методу ИСО можно определять на образцах в виде лопаток, на поверхности которых не должно быть пленки, так как наличие ее хотя бы с одной стороны образца существенно завышает значения показателей. Результаты испытаний обоими методами сопоставимы между собой, хотя результаты испытаний по ИСО менее воспроизводимы.
Для сравнительной оценки прочностных свойств пористых резин различной плотности используют значение приведенной прочности Qпр (в МПа), соответствующей отношению:
где Qп - условная прочность при растяжении пористой резины, МПа; рм и рп - плотность монолитного и пористого материала соответственно.
Рис. 27. Блок-схема стенда для определения усадки пористых резин: 1 - измерительные ячейки; 2 - нагревательные элементы; 3 - контактный термометр и вентилятор; 4 - регулятор температуры; 5 - блок управления; 6 - потенциометр; 7 - блок питания.
Рис. 28. Измерительная ячейка стенда для определения усадки пористых резин: 1 - образец; 2 - платформа; 3 - наконечник-удлинитель; 4 - регулировочная гайка; 5 - индикатор; 6 - потенциометр.
Относительное сжатие. Наиболее распространенным видом деформации при работе изделий из пористых резин является сжатие. Испытание пористых резин на сжатие проводится на разрывных машинах с реверсом, имеющим две параллельные плоскости. В качестве характеристик деформационных свойств используются показатели: относительная деформация при заданной нагрузке, удельная нагрузка при заданной деформации, остаточная деформация после сжатия и "отдыха" в течение одной минуты.
На результаты испытания влияет скорость сжатия образца. Для испытания пористых изделий с постоянной скоростью был разработан прибор, обеспечивающий автоматическое сжатие изделия с постоянной скоростью и определение усилия при заданной деформации или деформацию при заданной нагрузке [105]. Испытание целесообразно проводить при деформациях, не превышающих 40%, так как зависимость усилия от деформации практически линейна до деформации 40% [106]; при больших значениях деформации пористый материал уплотняется и приближается по свойствам к монолитной резине. Допуск по высоте образцов не должен превышать ± 5 мм. Усилие сжатия образцов следует определять после их сушки в термостате при температуре 70 °С в течение часа, так как вода, используемая при вырезке образцов, оказывает влияние на результаты испытания, причем разброс может достигать 15%.
Испытание пористой резины на сжатие заключается в нагружении образца, помещенного между двумя параллельными плоскостями, и последующем измерении относительной й остаточной деформации, причем заданными величинами при испытании на сжатие пористой резины может быть предельная нагрузка или относительная деформация.
Относительную деформацию при заданной нагрузке 6^» выраженную в процентах к первоначальной высоте, определяют по формуле:
где Но - высота образца до испытания, мм; Ну - высота образца под нагрузкой сжатия, мм.
Удельную нагрузку при заданной деформации ó (в Па) рассчитывают по формуле:
где Р - нагрузка при сжатии, Н; So- первоначальная площадь поперечного сечения образца, м2.
Образцы пористой резины для испытания на сжатие должны иметь форму цилиндра диаметром 32 и высотой 38 мм. Число испытываемых образцов должно быть не менее трех.
При испытании готовых изделий допускается применение образцов другой правильной геометрической формы с площадью сечения не менее 10 см и высотой не менее 6 мм.
Морозостойкость. Обычные метода оценки морозостойких свойств эластичных материалов основаны на определении относительной деформируемости материала при определенной температуре. Стандартным методом испытания пористых резин является сжатие цилиндрических образцов диаметром 35,7 мм и высотой 5-50 мм на заданную величину при температуре криокамеры, соответствующей реальным условиям работы изделия. Зависимость напряжение-деформация для пористых резин определяется температурой испытания, объемной массой и характером распределения пор [107]. Вследствие этой зависимости различные режимы деформирования при испытании на морозостойкость дают разные результаты.
Для испытания пористых резин на морозостойкость рекомендована [108] установка, состоящая из прибора предварительного сжатия, криокамеры и пульта управления. Прибор предварительного сжатия предназначен для определения усилия, необходимого для сжатия образца на заданную величину при температуре 22 ± 2 °С. При этом усилии определяют деформацию при заданной отрицательной температуре и рассчитывают коэффициент морозостойкости как отношение деформаций сжатия образцов при заданной отрицательной и комнатной температурах.
В. И. Клочков
В. П. Рыжков
©Издательство "Химия" , 1984