Politechnika Poznańska - Zakład Tworzyw Sztucznych
__________________________________________________________________________________________

Laboratorium: Metody badań właściwości tworzyw sztucznych_ Aktualizacja: wrzesień 2009

TEMAT 3: Badanie twardości plastomerów i elastomerów

OBOWIĄZUJĄCE ZAGADNIENIA:

1.

różnica pomiędzy plastomerami i elastomerami,

2.

pojęcie twardości (definicja, wzór)

3.

metody oznaczania twardości plastomerów i elastomerów,

4.

wpływ struktury polimerów na ich twardość.

LITERATURA:

1.

Broniewski T. i inni: Metody badań i ocena własności tworzyw sztucznych, WNT, 1970

2.

Praca zbiorowa (pod red. D. Senczyka): Materiałoznawstwo instalacyjne, Wyd. PP, 1998

3.

Łączyński B.: Tworzywa wielkocząsteczkowe. Rodzaje i właściwości. WNT, 1982

4.

PN/C-89030/01 – Tworzywa sztuczne. Oznaczanie twardości. Metoda wciskania kulki.

CEL ĆWICZENIA:

Celem ćwiczenia jest poznanie metod określania twardości tworzyw sztucznych, które

użytkowane są w różnych stanach fizycznych (poniżej lub powyżej temperatury zeszklenia

T

g

), a także wpływu struktury polimeru na badaną cechę. Cel ćwiczenia realizowany jest

poprzez pomiary twardości próbek z elastomerów i plastomerów o odmiennej budowie

strukturalnej.

PRZEBIEG ĆWICZENIA:

Pomiar

twardości

plastomerów:

Badaną

próbkę

umieścić

na

stoliku

twardościomierza, a następnie podkręcić stolik z próbką do góry, aż do momentu, gdy mała

strzałka czujnika pokryje się z czerwonym znakiem na tarczy (trzy obroty dużej wskazówki

czujnika). W ten sposób zostanie przyłożone obciążenie wstępne F

0

= 9,81 N. Ustawić

czujnik w położeniu zerowym, po czym przyłożyć obciążenie podstawowe F. Obciążenie

podstawowe należy dobierać w zależności od wielkości zagłębienia kulki twardościomierza w

badanej próbce. Zagłębienie kulki h po 30 sek. działania obciążenia podstawowego powinno

mieścić się w zakresie 0,013

÷

0,036 cm. Odczytać wielkość zagłębienia kulki h przy pełnym

obciążeniu próbki po 30s jego działania. Na podstawie tabeli (PN/C-89030/01) określić

Politechnika Poznańska - Zakład Tworzyw Sztucznych
__________________________________________________________________________________________

Laboratorium: Metody badań właściwości tworzyw sztucznych_ Aktualizacja: wrzesień 2009

twardość HK w MPa dla danego zakresu pomiarowego.

Pomiar twardości elastomerów: Aparat Shore’a przycisnąć dłonią do próbki

równolegle do badanej powierzchni. W trakcie pomiaru tępy pręcik wystający z podstawy

przyrządu, wypychany odpowiednią sprężyną, wgniata się w tworzywo, aż do momentu

ustalenia równowagi pomiędzy naciskiem sprężyny a oddziaływaniem tworzywa.

Po osiągnięciu stanu równowagi odczytać na skali aparatu wartość twardości w stopniach

Shore’a (

o

Sh).

Badaniom należy poddać po 3 próbki z każdego rodzaju tworzywa dokonując

pomiarów twardości po obu stronach próbki.

Tabela wyników (wzór dla pojedynczego oznaczenia):

Plastomery

Elastomery

Nr

próbki

Rodzaj tworzywa

Wielkość

zagłębienia

[cm]

Twardość

[MPa]

Nr

próbki

Rodzaj tworzywa

Twardość

[

o

Sh]

1.

2.

3.

1.

2.

3.

Wartość średnia:

Odchylenie standardowe:

Wartość średnia:

Odchylenie standardowe:

Wnioski:

1.

Określić różnice pomiędzy oznaczaniem twardości metali i tworzyw sztucznych.

2.

W oparciu o uzyskane wyniki przeprowadzić analizę porównawczą twardości polimerów

amorficznych, krystalizujących oraz elastomerów.

3.

Uzasadnić różnicę twardości po obu stronach powierzchni próbek wykonanych z tworzyw

krystalizujących.