Диссертация (1173118), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Водятся исходные данные,после чего результаты измерений выводятся на монитор компьютера.Испытания проводили на точечный изгиб, при расстоянии между опорами50 мм на следующих режимах [12]: частота колебаний 1 Гц; амплитуда 60 мкм;динамическая сила 7 Н; статическая сила 0,5 Н; коэффициент пропорциональности 1,1; скорость подъема температур 2 К/мин.Выбор данных режимов испытаний был обусловлен следующими причинами [71]:1. Если к полимерам предъявляются требования по стойкости к ударнымнагрузкам, то необходимо выбрать высокие значения частот, 50 Гц и более. Еслиже к полимерам предъявляются требования по вибростойкости, то испытанияPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com98проводят при частотах 1 Гц;2.
Кинетика процесса нагрева, т.к. скорость подъема температуры являетсяважнейшим фактором, т.к. будет оказывать большое влияние на получаемые значения модулей. Исследованные марки полимеров являются изоляторами и поэтому быстрый нагрев будет приводить к возникновению градиента температур иснижению точности. Именно поэтому в работе нагрев проводили со скоростью 2К/мин;3. Значение постоянной статической силы необходимо для обеспеченияжесткого контакта образца на начальном этапе испытания.
Величина статическойсилы 0,5 Н с одной стороны такой контакт обеспечивала, а с другой стороны неприводила к деформации образца.Для удобства сравнения полученных результатов, они представлены в табличной форме (табл. 3.2).Как видно из полученных данных модуль упругости при увеличении температуры постепенно снижается, а модуль потерь, в диапазоне температур от 4060°С до 80-120°С увеличивается, а при дальнейшем повышении температуры,резко снижается.
Воздействие влаги приводит к тому, что модуль упругости прикомнатной температуре снижается на 13% и 3% для клеев-расплавов марок Летеки Теплакс соответственно. Величина модуля потерь, наоборот, возрастает:наибольшее увеличение модуля потерь получено для клея марки Летек – 50%, дляклея марки Теплакс на 15%.Увеличение температуры испытаний оказывает аналогичное воздействие,поскольку в наибольшей степени воздействие воды оказало влияние на изменениеупругих характеристик клея Летек, а в наименьшей степени для клея Теплакс.Таким образом, методом динамомеханического анализа (ДМА) исследованысвойства двух типов клеев-расплавов в исходном состоянии и после выдержки вводе в течение 100 суток.
В большей степени воздействие воды оказало влияниена свойства клея-расплава марки Летек, для которого модуль упругости уменьшился на 13%, а модуль потерь увеличился практически на 50%.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com99Таблица 3.2 – Свойства клеев-расплавов в исходном состоянии и после выдержкив воде в течение 100 суток, определенные методом ДМАСвойстваМарки клеев-расплавовЛетекТеплакс2028304800502540420080186024001009704801505404020980257050125028108024604120100297023001501080402024604660502350390080165022501009005601505306020147029805014503620803130444010025403100150970270Модуль упругости, МПа, при температуре, °СМодуль потерь, МПа, при температуре, °СМодуль упругости, МПа, при температуре, °Спосле выдержки в воде в течение 100 сутокМодуль потерь, МПа, при температуре, °С после выдержки в воде в течение 100 сутокPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com100Клей-расплав марки Теплакс в наименьшей степени изменяет свои свойства(на 3% уменьшается модуль упругости при комнатной температуре и на 15% приэтой же температуре увеличивается модуль потерь).
Следовательно, данные клеирасплавы могут быть рекомендованы в качестве конструкционных клеев при изготовлении и ремонте деталей ДСМ, подвергающихся в процессе своей эксплуатации длительному деформационному воздействию.Значения предельных нагрузок, которые может выдержать полимерный материал в очень существенной степени определяются его вязкоупругими свойствами, величина которых зависит от температуры.
Метод динамомеханического анализа позволил получить информацию об изменении механических свойств исследуемого материала под воздействием синусоидальной, нагрузки в зависимости оттемпературы.Высокие значения модулей потерь исследуемых марок клеев-расплавов характеризуют их способность к демпфированию, что будет оказывать положительное влияние на их долговечность. Величина модуля потерь прямо пропорциональна той величине напряжений, которые диссипируют в материале, тем самымповышая его стойкость к длительному воздействию знакопеременных нагрузок.Высокое значение тангенса угла механических потерь (точно также, как и модуляупругости) показывает, что данный полимер является жестким, тогда как приснижении тангенса угла механических потерь снижается величина модуля упругости, а значения модуля потерь, наоборот, возрастают, т.е.
эластичность такогополимера повышается.3.3.Исследование стойкости соединений, восстановленных сиспользованием клеев-расплавов, к воздействию агрессивных средОсновным фактором, ограничивающим применение клеев расплавов припроизводстве и ремонте дорожно-строительных машин, являются неизвестныезначения стойкости к воздействию агрессивных сред.
В технической литературеPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com101большое внимание уделяется оценке стойкости клеевых материалов при длительном воздействии эксплуатационных факторов [8, 13, 23, 35, 54, 123, 130], однако,среди множества эксплуатационных факторов, наибольшее внимание исследователи уделяют температуре. В реальных условиях эксплуатации узлов и агрегатовмашин, наряду с температурой основным эксплуатационным фактором являютсярабочие среды.В данном разделе приводятся результаты исследования стойкости клееврасплавов к набуханию в таких распространенных рабочих средах, как вода комнатной температуры, полусинтетическое моторное масло и антифриз на основекарбоксилата. Выбор рабочих сред определялся предполагаемыми областямиприменения клеев-расплавов при ремонте ДСМ.Оценку стойкости исследуемых марок клеев-расплавов к длительному воздействию сред проводили следующим образом.
Первоначально в партии клея одной марки отбирали гранулы близких размеров. Далее они взвешивались и длядальнейших исследований отбирались только те гранулы, которые по своему весуотличались не более чем на 3%. Потом отобранные гранулы (в каждой партии по5 шт.) взвешивались и помещались в емкость с рабочей средой. Далее через 20, 65и 100 дней гранулы доставали из емкости, просушивали и взвешивали (рис.3.9).б)а)Рисунок 3.9 – Пробирки с образцами клеев в разных рабочих жидкостях (а) иизвлечение образцов из пробирок (б)PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com102Такой режим испытаний является ускоренным и аналогичен стандартнымусловиям эксплуатации склеенных агрегатов в жидких рабочих средах в течение1,5 лет.Взвешивание проводилось на весах Adventure Pro фирмы OHAUSCORPORATION.
Взвешивание проводилось следующим образом: сначала взвесили подложку, затем тарировали весы, после чего взвешивались сами образцы ирезультаты замеров вносились в таблицу.Анализ полученных результатов (табл. 3.3) показывает, что все исследуемые марки клеев-расплавов увеличивают свою массу, т.е.
они набухают.Наибольшая величина набухания в воде у клея Теплакс (»30%), наименьшая уклея Jnstant-PAK (»4%). Клеи-расплавы марок Летек и МС-1 имеют близкие значения набухания (»10%). В масле все исследуемые марки клеев-расплавов набухают меньше. Наибольшая величина набухания (»7%) также у клея Теплакс,наименьшая (»2%) у клея Jnstant-PAK. Влияние антифриза аналогично влияниюводы и величина набухания клеев Летек и МС-1 практически одинаковая и в водеи в анрифризе. Набухание клея Теплакс в антифризе составило »19% (меньше чемв воде), а для клея Jnstant-PAK »5%, т.е. наоборот, больше чем в воде.Так же для анализа устойчивости клеев-расплавов в агрессивных средах образцы изучали с использованием растрового электронного микроскопа «Phenom».Фото структур образцов после 20 и 100 дней нахождения в рабочей жидкостипредставлены на рис.3.10, рис.3.11, рис.3.12.Воздействие воды видимых невооруженным глазом изменений на микроструктуру не оказало, что, вероятно, связано с тем, что величина набухания в водедля всех исследованных марок клеев-расплавов относительно невелика.Анализ микроструктуры клеев-расплавов в исходном состоянии (рис.3.10,рис.3.11 и рис.3.12 (а)) показал, что она является достаточно пористой, причемразмеры и количество пор больше в клее-расплаве марки Теплакс.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com103Таблица 3.3 – Масса образцов клеев-расплавов после их выдержки в различныхсредахМасса образцов клеев-расплавов после их выдержки вразличных рабочих средах, гПродолжительностьвыдержкиМарки клеев расплавовЛетекТеплаксМС-1Jnstant-PAKводаИсходное значение0,04350,02080,02150,0444Через 20 дней0,04580,02340,02210,0449Через 65 дней0,04760,02450,02260,0459Через 100 дней0,04810,02720,02380,0463Увеличение массы10,574730,769210,69774,2793через 100 дней, %маслоИсходное значение0,04730,02140,01780,0531Через 20 дней0,04840,02210,01830,0539Через 65 дней0,04970,02510,01850,0541Через 100 дней0,04980,02440,01910,0542Увеличение массы5,28545,73777,30342,0716через 100 дней, %антифризИсходное значение0,05040,01100,01760,0516Через 20 дней0,05170,01230,01810,0521Через 65 дней0,05440,01270,01890,0525Через 100 дней0,05550,01310,01940,0544Увеличение массы10,11919,099910,22735,4264через 100 дней, %PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com104а)б)Рисунок 3.10 – Структура клея-расплава Летек через 20 дней (а) и 100 дней (б)после нахождения в антифризеа)б)Рисунок 3.11 – Структура клея-расплава МС-1 через 20 дней (а) и 100 дней (б)после нахождения в антифризеа)б)Рисунок 3.12 – Структура клея-расплава Теплакс через 20 дней (а) и 100 дней (б)после нахождения в антифризеPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com105Особенностью клея Летек, по сравнению с остальными исследованнымиматериалами, является двухфазный характер структуры, поскольку на светломфоне основного полимера хорошо видны частицы правильной геометрическойформы, которые, вероятно, представляют собой не растворенные в основном полимере частицы олигомера.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
