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; р_м и р_п - 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