Podział i charakterystyka elastomerów.
Elastomery są to polimery cechujące się skłonnością do dużych odkształceń sprężystych, a po poddaniu dużemu odkształceniu w temperaturze pokojowej i po następnym odciążeniu powracają do pierwotnej postaci lub bardzo do niej zbliżonej. Elastomery mogą być modyfikowane w procesie wulkanizacji do stanu nierozpuszczalnego we wrzących rozpuszczalnikach organicznych. Wydłużenie elastomerów przy rozerwaniu nie przekracza kilku procent. W skład elastomerów wchodzą m.in. kauczuk naturalny, wszystkie rodzaje kauczuku syntetycznego, poliizobutylen, a także niekiedy są zaliczane polietylen i niektóre odmiany zmiękczonego polichlorku winylu. Mają one ważne zastosowania na opony, uszczelnienia, węże, spody obuwia, pasy i amortyzatory.
Podział elastomerów:
Wulkanizujące.
Proces wulkanizacji przebiegający najczęściej w podwyższonej temperaturze, polega na kowalencyjnym wiązaniu sąsiednich makrocząsteczek, w miejscach nienasyconych wiązań, za pomocą siarki, tlenu, selenu lub telluru.
Niewulkanizujące. Do tej grupy zaliczamy tworzywa z makrocząsteczkami liniowymi lub rozgałęzionymi, nie podlegające procesowi wulkanizacji. Najbardziej znanymi są polichlorek winylu zmiękczony (PCWzm) zwany popularnie igelitem (wykładziny podłogowe, rury, kable, uszczelki, tkaniny) oraz kopolimer etylenu i propylenu (wstęgi transporterów, rury gazowe, wysokonapięciowe kable, uszczelki).
Pomiary i sposób pomiarów sprężystości elastomerów.
Do oznaczenia sprężystości przy odbiciu należy przygotować próbkę w kształcie krążków.
Przed przystąpieniem do pomiarów należy zmierzyć grubość próbki; minimum w 3 miejscach.
Następnie zamontować ją za pomocą zaczepów na kowadełku tak, aby przylegała całą powierzchnią do powierzchni kowadełka.
Punkt uderzenia wahadła powinien być oddalony minimum 10 mm od krawędzi próbki.
Po uniesieniu wahadła należy zablokować je w górnym położeniu.
Wskazówkę przesunąć w dolne położenie i odblokować wahadło.
Po odbiciu i przesunięciu wskazówki wahadło należy zatrzymać i nie przesuwając próbki powtórzyć tę czynność jeszcze dwukrotnie, w celu mechanicznej stabilizacji próbki (mechaniczne kondycjonowanie próbki).
Następnie wykonać trzy uderzenia w próbkę i zanotować trzy odczyty odbicia.
Protokół pomiarów do badań sprężystości
Materiał badany |
Grubość próbki [mm] |
|
Średnia sprężystość próbki [%] |
Odchylenie standardowe od średniej |
|
|
|
Sprężystość [%] |
Średnia sprężystość w badanym pkt próbki, [%]1 |
|
|
|
6,3 |
40 |
38,94 |
39,91 |
|
|
|
42 |
40,89 |
|
|
|
|
41 |
39,91 |
|
|
|
5,2 |
17 |
18,33 |
19,76 |
|
|
|
19 |
20,49 |
|
|
|
|
19 |
20,49 |
|
|
|
5,9 |
19 |
19,17 |
19,84 |
|
|
|
20 |
20,18 |
|
|
|
|
20 |
20,18 |
|
|
Wartość z urządzenia * wsp [wsp =
, gdzie
to grubość próbki]
Pomiary i sposoby pomiarów twardości elastomerów.
Próbki do badań powinny mieć kształt krążków lub prostokątnych płytek, o grubości nie mniejszej niż 5 mm i pozostałych wymiarach umożliwiających wykonanie pomiarów w 3 punktach, odległych od siebie co najmniej o 5 mm oraz co najmniej 13 mm od krawędzi próbki.
Badaną próbkę gumy należy umieścić na stoliku pomiarowym.
Następnie ruchem płynnym docisnąć twardościomierz tak, aby jego stopka oporowa przylegała do próbki.
Podczas badania iglica powinna być ustawiona prostopadle do próbki. Na każdej próbce wykonać pomiar w 3 miejscach.
Twardość należy odczytać po upływie 3 s od chwili przyłożenia twardościomierza do próbki.
Dla próbek, w których po upływie 3 s obserwuje się dalsze zagłębianie iglicy, twardość należy odczytać po 15 s i w protokole badania zamieścić odpowiednią uwagę.
Protokół pomiarów do badań twardości
Materiał badany |
Twardość
H, |
Średnia wartość
H, |
Ochylenie standardowe |
|
72 |
71,67 |
|
|
71 |
|
|
|
72 |
|
|
|
80 |
80 |
|
|
79 |
|
|
|
81 |
|
|
|
92 |
92 |
|
|
89 |
|
|
|
95 |
|
|
Podsumowanie