Инженерные пластики и их применение. Часть 16

Второй характеристикой, также имеющей большое значение, является кривая температурного модуля. В этой оценке образец зажимается между губками универсального тестера, заключается в контролируемую среду и постепенно нагревается до точки плавления. Через определенные промежутки времени во время этого нагрева растягивающие захваты отделяются и возвращаются с медленной скоростью (0,1 см / мин), и полученная кривая температурного модуля может дать ценные признаки характеристик растяжения и рабочей температуры материала. Так, было замечено, что образцы с относительно постоянным модулем при повышении температуры могут служить при более высоких температурах, чем те, в которых модуль уменьшается с увеличением температуры.

Третья оценка, которая может быть применена для получения хорошего эффекта при описании технологичности полимера, представляет собой измерение вязкости расплава с переменной нагрузкой. Меры предосторожности в этом случае — проводить это испытание необходимо последним, причем на отходах, оставшихся после других физических испытаний, поскольку температура в реометре может необратимо ухудшить качество драгоценного материала. Капиллярный реометр с переменной нагрузкой имитирует экструзию и, таким образом, может предоставить кусок материала для оценки качественных свойств, таких как плавность обработки, наличие летучих веществ, прочность расплава, способность вытягивать расплав в волокно и ряд других подобных наблюдений.

Количественные наблюдения за расходом при известном давлении можно преобразовать с помощью соотношений Пуазейля, чтобы получить эталонные значения вязкости, напряжения сдвига и скорости сдвига в первом приближении для сравнения с аналогичными данными, имеющимися, например, в работе Бернхардта «Обработка термопластичных материалов». Характеристику вязкости таким образом можно получить по итогам всего одного наблюдения. Мы также считает целесообразным подчеркнуть, что это «кажущиеся» значения, поскольку характеристики течения полимера обычно не являются ньютоновскими. Хотя вязкость расплава можно, таким образом, анализировать очень подробно, для целей настоящей статьи достаточно отметить, что капиллярный реометр может обеспечить хорошие признаки ограничений обработки на относительно небольших количествах лабораторного материала.

Образцы для различных физических, электрических и химических испытаний могут быть получены путем простого сжатием в специальном прессе, и вдумчивая адаптация стандартных тестовых процедур позволяет выполнять действительно качественные измерения диэлектрической прочности, диэлектрической проницаемости, газопроницаемости, сопротивлению ползучести, ультрафиолетового сопротивления и химические стойкость на относительно небольших количествах материала. Важно проследить за тем, чтобы испытания были расположены последовательно, в порядке увеличения вероятности разрушения пластикового материала, учитывая, что стабильность, вероятно, несовершенна, а некоторые воздействия, безусловно, разрушительны. В свое время микроустановка Б. Ф. Гудрича оказалась отличным примером химической оценки минимальных образцов полимеров на организованной поточной основе.

На соответствующем этапе может быть произведена переоценка прогнозируемой стоимости мономеров, прогнозируемых затрат на обработку для получения полимера, диапазона и ограничений технологичности полимера, диапазона изменчивости, доступного в полимере, посредством химических модификаций, таких как: степень полимеризации или сополимеризации или аддитивной модификации посредством пластификации, наполнения и т. д., а также известные характеристики материалов с учетом аналогичных свойств или химической аналогии. Все эти моменты, взятые вместе, позволяют принять первое решение о том, следует ли и каким образом продолжать дальнейшее развитие типа полимера. На этом этапе важно уделить должное внимание различным способам нанесения пластикового материала. Так, материал может быть усилен добавками для придания специальных свойств, таких как твердость, износостойкость, смазывающая способность или прочность на разрыв. Также материал может быть дополнен либо наполнителями, либо вспениванием (то есть наполнением воздухом) для преодоления ощутимого экономического недостатка.

Материал может наноситься особым образом, чтобы воспользоваться преимуществами определенных свойств, например, нанесение раствора из высокопроницаемого, но в то же время не перерабатываемого полимера в качестве альтернативы; трудно поддающиеся обработке материалы могут быть сделаны управляемыми путем добавления подходящих смазок или могут потребовать разработки модифицированных технологий обработки, например, в случае полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы. Могут быть разрешены и физические модификации, среди которых одноосная или двухосная ориентация являются основными примерами. Это может найти преимущество в особой обработке — например, литой нейлон и другие материалы, пригодные для полимеризации на месте, могут иметь подавляющее преимущество перед материалами, предполагающими традиционные способы обработки. Короче говоря, на этом этапе оценки можно серьезно подумать о средствах и целях преобразования материала и использования его уникальных свойств или характеристик обработки.