Podzia艂 i charakterystyka elastomer贸w.
Elastomery s膮 to polimery cechuj膮ce si臋 sk艂onno艣ci膮 do du偶ych odkszta艂ce艅 spr臋偶ystych, a po poddaniu du偶emu odkszta艂ceniu w temperaturze pokojowej i po nast臋pnym odci膮偶eniu powracaj膮 do pierwotnej postaci lub bardzo do niej zbli偶onej. Elastomery mog膮 by膰 modyfikowane w procesie wulkanizacji do stanu nierozpuszczalnego we wrz膮cych rozpuszczalnikach organicznych. Wyd艂u偶enie elastomer贸w przy rozerwaniu nie przekracza kilku procent. W sk艂ad elastomer贸w wchodz膮 m.in. kauczuk naturalny, wszystkie rodzaje kauczuku syntetycznego, poliizobutylen, a tak偶e niekiedy s膮 zaliczane polietylen i niekt贸re odmiany zmi臋kczonego polichlorku winylu. Maj膮 one wa偶ne zastosowania na opony, uszczelnienia, w臋偶e, spody obuwia, pasy i amortyzatory.
Podzia艂 elastomer贸w:
Wulkanizuj膮ce.
Proces wulkanizacji przebiegaj膮cy najcz臋艣ciej w podwy偶szonej temperaturze, polega na kowalencyjnym wi膮zaniu s膮siednich makrocz膮steczek, w miejscach nienasyconych wi膮za艅, za pomoc膮 siarki, tlenu, selenu lub telluru.
Niewulkanizuj膮ce. Do tej grupy zaliczamy tworzywa z makrocz膮steczkami liniowymi lub rozga艂臋zionymi, nie podlegaj膮ce procesowi wulkanizacji. Najbardziej znanymi s膮 polichlorek winylu zmi臋kczony (PCWzm) zwany popularnie igelitem (wyk艂adziny pod艂ogowe, rury, kable, uszczelki, tkaniny) oraz kopolimer etylenu i propylenu (wst臋gi transporter贸w, rury gazowe, wysokonapi臋ciowe kable, uszczelki).
Pomiary i spos贸b pomiar贸w spr臋偶ysto艣ci elastomer贸w.
Do oznaczenia spr臋偶ysto艣ci przy odbiciu nale偶y przygotowa膰 pr贸bk臋 w kszta艂cie kr膮偶k贸w.
Przed przyst膮pieniem do pomiar贸w nale偶y zmierzy膰 grubo艣膰 pr贸bki; minimum w 3 miejscach.
Nast臋pnie zamontowa膰 j膮 za pomoc膮 zaczep贸w na kowade艂ku tak, aby przylega艂a ca艂膮 powierzchni膮 do powierzchni kowade艂ka.
Punkt uderzenia wahad艂a powinien by膰 oddalony minimum 10 mm od kraw臋dzi pr贸bki.
Po uniesieniu wahad艂a nale偶y zablokowa膰 je w g贸rnym po艂o偶eniu.
Wskaz贸wk臋 przesun膮膰 w dolne po艂o偶enie i odblokowa膰 wahad艂o.
Po odbiciu i przesuni臋ciu wskaz贸wki wahad艂o nale偶y zatrzyma膰 i nie przesuwaj膮c pr贸bki powt贸rzy膰 t臋 czynno艣膰 jeszcze dwukrotnie, w celu mechanicznej stabilizacji pr贸bki (mechaniczne kondycjonowanie pr贸bki).
Nast臋pnie wykona膰 trzy uderzenia w pr贸bk臋 i zanotowa膰 trzy odczyty odbicia.
Protok贸艂 pomiar贸w do bada艅 spr臋偶ysto艣ci
| Materia艂 badany | Grubo艣膰 pr贸bki [mm] |
艢rednia spr臋偶ysto艣膰 pr贸bki [%] | Odchylenie standardowe od 艣redniej | |
|---|---|---|---|---|
Spr臋偶ysto艣膰 [%] |
艢rednia spr臋偶ysto艣膰 w badanym pkt pr贸bki, [%]1 | |||
| 1 | 6,8 | 18 | 16,74 | 16,43 |
| 17 | 15,81 | |||
| 18 | 16,74 | |||
| 2 | 6,1 | 36 | 35,67 | 36,33 |
| 36 | 35,37 | |||
| 37 | 36,66 | |||
| NR Kauczuk naturalny | 5 | 16 | 17,60 | 16 |
| 16 | 17,60 | |||
| 16 | 17,60 |
Warto艣膰 z urz膮dzenia * wsp [ wsp = $\frac{11}{g + 5}$ , gdzie g to grubo艣膰 pr贸bki ]
Pomiary i sposoby pomiar贸w twardo艣ci elastomer贸w.
Pr贸bki do bada艅 powinny mie膰 kszta艂t kr膮偶k贸w lub prostok膮tnych p艂ytek, o grubo艣ci nie mniejszej ni偶 5 mm i pozosta艂ych wymiarach umo偶liwiaj膮cych wykonanie pomiar贸w w 3 punktach, odleg艂ych od siebie co najmniej o 5 mm oraz co najmniej 13 mm od kraw臋dzi pr贸bki.
Badan膮 pr贸bk臋 gumy nale偶y umie艣ci膰 na stoliku pomiarowym.
Nast臋pnie ruchem p艂ynnym docisn膮膰 twardo艣ciomierz tak, aby jego stopka oporowa przylega艂a do pr贸bki.
Podczas badania iglica powinna by膰 ustawiona prostopadle do pr贸bki. Na ka偶dej pr贸bce wykona膰 pomiar w 3 miejscach.
Twardo艣膰 nale偶y odczyta膰 po up艂ywie 3 s od chwili przy艂o偶enia twardo艣ciomierza do pr贸bki.
Dla pr贸bek, w kt贸rych po up艂ywie 3 s obserwuje si臋 dalsze zag艂臋bianie iglicy, twardo艣膰 nale偶y odczyta膰 po 15 s i w protokole badania zamie艣ci膰 odpowiedni膮 uwag臋.
Protok贸艂 pomiar贸w do bada艅 twardo艣ci
| Materia艂 badany | Twardo艣膰 H, Sh A |
艢rednia warto艣膰 H, Sh A |
Ochylenie standardowe |
|---|---|---|---|
| NBR/DUO Nitryl- kauczuk | 82 | 81,34 | 1,73 |
| 79 | |||
| 83 | |||
| NBR Nitryl-kauczuk | 70 | 70,34 | 0,57 |
| 71 | |||
| 70 | |||
| NR Kauczuk naturalny | 66 | 65,34 | 0,57 |
| 65 | |||
| 65 |
Zastosowanie zidentyfikowanych materia艂贸w :
w przemy艣le motoryzacyjnym
do produkcji opon, d臋tek
w produkcji ta艣m transportowych, w臋偶y gumowych itp.
jako sk艂adnik r贸偶nego rodzaju wype艂niaczy, uszczelniaczy i klej贸w
skrzynki akumulator贸w samochodowych
wyroby maczane np. r臋kawiczki, baloniki, czepki
Wnioski:
Z przeprowadzonych bada艅 wynika, 偶e zidentyfikowane elastomery czyli kauczuki 艣wietnie nadaj膮 si臋 do produkcji element贸w w przemy艣le motoryzacyjnym. Jest to mo偶liwe mi臋dzy innymi przez to, 偶e s膮 odporne na:kwasy i 艂ugi o niewielkim st臋偶eniu, wod臋 i alkohole o niezbyt wysokiej temperaturze, p艂yny hamulcowe na bazie glikoli do temperatury 70C.