UNIWERSYTET

TECHNOLOGICZNO – PRZYRODNICZY

W BYDGOSZCZY

Ćwiczenia laboratoryjne z przedmiotu: materiałoznawstwo
TEMAT: Badanie właściwości cieplnych tworzyw polimerycznych
Transport
Wojciech Stachowski

1. Cel badania żaroodporności tworzyw, metody badania.

Badanie odporności tworzyw na żarzenie

Polega na pomiarze długości spalonej części próbki i czasu jej spalania wskutek zetknięcia z karborundowym prętem rozżarzonym do 955˚C. Pomiary wykonuje się w aparacie Schrama-Żebrowskiego

Pomiar w aparacie Schrama-Żebrowskiego

Dla bardzo wysokich temperatur określa się odporność tworzyw sztucznych na działanie żaru, według metody Schramma i Żebrowskiego (PN-86/E-04414).

Zasadniczymi elementami przyrządu są rozgrzewany prądem odizolowany pręt oraz urządzenie umożliwiające zetknięcie się pręta z próbką, aż do jej spalenia na długość 5 mm; oba elementy są umieszczone w komorze zabezpieczającej od przeciągu.

Do wykonania pomiarów używa się ponadto sekundomierza, suwmiarki i urządzenia do kontrolowania temperatury pręta.

Podczas oznaczania, gdy żarzący się pręt styka się z badana próbką, włącza się sekundomierz. Po upływie 180 s od chwili zetknięcia odchyla się pręt i mierzy czas palenia próbki.

Po zakończeniu badania mierzy się odległość między znakiem kontrolnym a zwęglona powierzchnią próbki na obydwu jej powierzchniach.

Badanie właściwości cieplnych tworzyw sztucznych

Przez pojęcie właściwości cieplnych tworzywa rozumie się zmianę cech użytkowych pod wpływem podwyższonej temperatury. Właściwości te noszą też nazwę odporności cieplnej lub dla bardzo wysokich temperatur odporności na żar.

1. Charakterystyka żywicy poliestrowej oraz stosowanych napełniaczy (włókna szklanego).

Żywice poliestrowe

Grupa żywic syntetycznych, których głównym składnikiem są różnego rodzaju poliestry. Najczęściej spotykane są dwuskładnikowe nienasycone żywice poliestrowe, w których proces sieciowania zachodzi w temperaturze pokojowej i jest oparty na rodnikowo inicjowanej reakcji między wiązaniami wielokrotnymi węgiel-węgiel występującymi w strukturze tych substancji. Żywica poliestrowa jest elastyczną żywicą konstrukcyjną charakteryzująca się bardzo szybkim czasem utwardzania. Tę żywicę używamy do laminowania, wzmacniania powierzchni, łatania dziur i uszkodzeń - zwłaszcza w sytuacjach kiedy najważniejszy jest szybki czas wykonania naprawy. Właściwości żywicy można modyfikować poprzez dodanie włókna szklanego.

Rodzaje napełniaczy stosowanych wpływających na wzrost własności mechanicznych: talk, mączka kwarcowa, mączka porcelanowa i mikowa, zmielone szkło, ziemia okrzemkowa, marszalit, cement, dwutlenek tytanukoks rozdrobniony wibracyjnie, proszki metaliczne, mączka drzewna.

1. Zastosowanie żywicy poliestrowej w transporcie.

Żywica poliestrowa znajduje zastosowanie w elementach karoserii samochodowej, np. zderzaki, pokrywy silnika, dachy, itp. Może być również stosowana do wykonania nadbudówki, spojlerów, elementów autobusów, pociągów

1. Wyniki pomiarów i obliczenia:

$$IR = log\frac{100000}{\left( l_{0} - l_{k} \right) \bullet (m_{0} - m_{k})}$$

Nr próbki	[mm]	[mm]	[mg]	[g]	IR	Stopień odporności
1	70,20	65,50	3053,3	2847,8	2,01	2
2	69,40	63,40	2964,4	2707,7	1,81	2
3	63,45	58,50	2796,0	2564,2	1,94	2
4	70,60	61,35	2980,3	2744,4	1,66	2

Temperatura żarzenia żywicy - 950˚C

Temperatura żarzenia włókna - 1050˚C

Temperatura pręt sylitowy - 50˚C

Czas próby – 180 s

Moc generatora – 430W