img085 2

164 7. Dodanie właściwości cieplnych i palności tworzyw sztucznych

Rys. 7.1. Schematyczny przebieg krzywych dynamicznych modułu G i logarytmicznego dekrementu tłumienia A w zależności od temperatury T

Oznaczanie modułu ścinania przy skręcaniu w zależności od temperatury [1]. Jest to metoda wg Clasha i Berga oznaczania pozornego modułu ścinania termoplastycznych tworzyw sztucznych przy skręcaniu w szerokim zakresie temperatury. Moduł ścinania przy skręcaniu G wg tej metody jest ilorazem stałego naprężenia ścinającego przez kąt skręcania oznaczony w określonym czasie od chwili przyłożenia naprężenia. Jest on wielkością umowną, gdyż nic uwzględnia wpływu pełzania i dopuszcza pomiary w zakresie nieliniowych zależności odkształcenia od naprężenia.

Do wykonania pomiarów jest potrzebne urządzenie przedstawione na rys. 7.2 oraz próbki o

gmbości 0.5-5.0 mm,

szerokości nie mniej niż 3 x grubość próbki,

długości nie mniej niż 6-8 x szerokość próbki.

Doświadczenia prowadzi się w termostacie lub przynajmniej w cieczy termostatowanej w naczyniu Dcwara, Próbkę mocuje się w szczękach na ok. 5 min w środowisku cieczy', a na 15 min w środowisku gazu, skręca znanym obciążeniem i rejestruje kąt skręcenia. Rozpoczyna się od najniższej logicznie wybranej temperatury. Kolejny pomiar wykonuje się z nową dokładnie zmierzoną próbką w nieco wyższej temperaturze i znowu mierzy kąt skręcania. Moment skręcający powinien być tak dobrany (a zależy on od stosowanego obciążenia), by kąt skręcenia mieścił się w granicach 40±10° we wszystkich temperaturach oznaczenia. Czas trwania pomiarów zależy od liczby punktów umożliwiających wykreślenie krzywej zależności modułu G od temperatury. Moduł ścinania przy skręcaniu G oblicza się wg wzoru

G =

9\7l_rM

bd\0

, N/cm²

(7.1)

gdzie: 917 - współczynnik; l_r- długość roboczej części próbki, cm; b - szerokość próbki, cm; d - grubość próbki, cm; M - moment skręcający (iloczyn obciążenia przez promień tarczy skręcającej), N • cm; u - współczynnik kształtu wg tabeli w normie [1], 0- kąt skręcenia, stopnie.

Krzywa modułu G w funkcji T ma charakterystyczne przegięcie. Pochodna dG/d7' wskazuje wyraźnie na maksimum w temperaturze zeszklenia Tg (rys. 7.1 punkt D).

Te same wyniki uzyskuje się, mierząc logarytmiczny dekrement tłumienia A w funkcji temperatury dla próbek wzbudzonych dynamicznie lub rezonansowo. Zawsze otrzymuje się krzywą, której pierwsza pochodna dość ostro osiąga maksimum w temperaturze T_g, obserwuje się nawet drugie przegięcie w temperaturze plastyczności (rys. 7.3).

Rys. 7.2. Przyrząd do oznaczania modułu ścinania przy skręcaniu

1 - próbka, 2 - szczęka górna, 3 - wałek skręcający, •/ - obciążnik, .5 nić, 6 - blok, 7 - wskazówka, <V - krążek ze skalą, 9 urządzenie nretującc, 10 - podstawa. // - poziom cieczy, 12 - długość robocza próbki. 13- naczynie Dewara. 14 - szczęka dolna