Метод испытания на сжатие (ГОСТ 4651-82)

Метод основан на нагружении испытуемого образца сжимающей возрастающей нагрузкой при установленной скорости деформирования[27]. В качестве испытательного оборудования используется машина «ЗИМ», испытательная машина должна быть снабжена двумя плоскопараллельными площадками ,а скорость сближения площадок должна быть постоянной. Машина имеет три шкалы, что позволяет производить испытания при нагрузках, соответственно, до 100 кН, до 200 кН и до 500 кН. Переход на работу по одной из трёх шкал осуществляется путем изменения веса груза, укрепленного на конце маятникового силоизмерителя. Образцы для испытания имеют форму прямого цилиндра, по толщине, длине и ширине образца находят поперечное сечение. Следует установить образец между опорными площадками так, чтобы вертикальная ось образца совпадала с направлением действия нагрузки. Результатом испытания является показатель разрушающего напряжения и построение кривой «нагрузка—деформация» при сжатии. Относительную деформацию сжатия при разрушении вычисляют в процентах по формуле:

,

где ∆h—уменьшение высоты образца в момент разрушения, мм; h₀—начальная высота образца, мм.

Разрушающее напряжение находят , используя формулу:

,

где F—нагрузка, Н; А₀—площадь поперечного сечения образца, мм² .

ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Лабораторная работа № 1: «Синтез эпоксиполимеров с различной разветвленностью цепей макромолекул в изотермических условиях»

Цель работы: Получить образцы эпоксиполимера с различной разветвленностью молекул на основе ЭДО марки ЭД-20 и отвердителей различной функциональности, определить их разрушающее напряжение и модуль упругости, а так же уровень остаточных напряжений при отверждении в изотермических условиях.

Ход работы:

1. Согласно заданию преподавателя, получить список отвердителей различной функциональности (n_от) для ЭДО и рассчитать их количество согласно правилу равенства эквивалентов.

2. Методом консольного изгиба изучить кинетику нарастания и определить максимальный уровень остаточных напряжений (Ϭ_ост) в изотермических условиях. Построить зависимости Ϭ=f(t), Ϭ_ост=f(n_от).

3. Согласно заданию преподавателя изготовить образцы и испытать их физико-механические характеристики и измерить плотность. Построить зависимости полученных характеристик от функциональности отвердителя.

4. Результаты испытаний занести в обобщенную таблицу результатов эксперимента.

Таблица 5.1.

Характеристики эпоксидных олигомеров и их смесей

5. На основании полученных данных сделать обоснованные выводы о влиянии функциональности отвердителя на характеристики эпоксидных полимеров.

Лабораторная работа № 2: «Синтез эпоксиполимеров на основе олигомеров с различными молекулярными характеристиками в изотермических условиях»

Цель работы: Получить образцы эпоксиполимера с различной разветвленностью молекул на основе смесей ЭДО с различными молекулярными характеристиками и определить их вязкость при различной температуре, энергию активации вязкого течения, уровень остаточных напряжений при отверждении и разрушающее напряжение.

Ход работы:

1. С помощью компьютерной программы созданной на основе теории распределения Флори разработать смесевые композиции с заданными молекулярными характеристиками на основе ЭДО промышленных марок согласно заданию преподавателя и занести их в таблицу 5.2

Таблица 5.2.

Характеристики эпоксидных олигомеров и их смесей

2. Методом ротационной вискозиметрии определить вязкость (η, Па*с) композиций при 3х температурах и построить зависимости η=f(T)

3. Определить энергию активации вязкого течения и построить ее зависимость от молекулярных характеристик.

4. Методом консольного изгиба изучить кинетику нарастания и определить максимальный уровень остаточных напряжений (Ϭ_ост) в изотермических условиях. Построить зависимости Ϭ=f(t), Ϭ_ост=f(ММср),Ϭ_ост=f(φ_1-фр),Ϭ_ост=f(φ_асс)

5. Согласно заданию преподавателя изготовить образцы и испытать их физико-механические характеристики и построить их зависимости от молекулярных характеристик.

6. Результаты испытаний занести в обобщенную таблицу результатов эксперимента.

Таблица 5.3.

Характеристики эпоксидных олигомеров и их смесей

7. На основании полученных данных сделать обоснованные выводы о влиянии молекулярных характеристик на характеристики эпоксидных олигомеров и полимеров.