Литье по газифицируемым моделям - Шуляк B.C.
ISBN 978-5-91259-011-5
Скачать (прямая ссылка):
Х=(т-Ш1)Щ
где тх — масса пустого цилиндра, г; т — масса цилиндра со вспененными гранулами, г.
Насыпная объемная масса пенополистирола зависит от времени вспенивания, с увеличением которого она первоначально уменьшается, а затем растет. Рост насыпной массы связан с усадкой (перевспениванием) гранул, которая происходит вследствие разрыва межпоровых перемычек и выхода паров порообразователя из гранул. Минимальная насыпная масса соответствует началу ее роста при увеличении времени вспенивания гранул, что видно из графиков, приведенных на рис. 2.4.
41
О 2 4 6 8 10 12 14 16 Время вспенивания, мин
Рис. 2.4. Зависимость насыпной массы вспененного полистирола от времени вспенивания
Механические свойства пенополистирола определяются на специально подготовленных образцах. Первоначально получают вышеописанным способом пенополистирол с насыпной массой 20 г/л, затем гранулами заполняют полость алюминиевой пресс-формы с внутренними размерами 300x160*50 мм. Съемная крышка и стенки пресс-формы закрепляются откидными болтами. Толщина стенок пресс-формы 5 мм. Стенки пресс-формы перфорированы отверстиями диаметром 1,0 мм с шагом 1,0 см. Пресс-форму с гранулами помещают в автоклав и выдерживают при температуре 105-110 °С в течение 15-17 мин. Отсчет времени производится от начала подачи пара в автоклав до момента извлечения из него пресс-формы, которая затем охлаждается до температуры 40 °С. После охлаждения пресс-форма разбирается, и полученный образец извлекается. Образец сушится при температуре 40-60 °С в течение 4 ч, затем определяется его объемная масса. Из полученной пластины вырезаются образцы для испытания на сжатие (размером 50 x 50x 50 мм) и на изгиб (размером 130 х 40 х 40 мм).
42
Предел прочности при сжатии стсж (кгс/см2) определяется при 10% деформации образца по формуле
где Р — нагрузка при 10% деформации, кг; ? — площадь образца,
2
см .
Предел прочности при изгибе определяется при плавном на-гружении со скоростью не более 50 мм/мин. Образец устанавливается между двумя опорами, расстояние между которыми 120 мм. Края опор и наконечника, передающего усилие, должны быть закруглены радиусом 8 мм. Образец перед испытанием обмеривается с погрешностью не более 0,5 мм. Предел прочности при статическом изгибе стиз (кгс/см2) определяется по формуле
_ ЗР1 СТиз " 2ЪНг'
где Р — разрушающая нагрузка, кг; / — расстояние между опорами, см; Ъ — толщина образца, см; Ь — ширина образца, см.
Предел прочности при изгибе определяется как среднее значение из пяти испытаний.
Твердость поверхности образца из пенополистирола определяется твердомером 071 как среднее значение по пяти точкам замера. Твердость поверхности моделей из пенополистирола зависит от размера вспененных гранул и объемной массы образца. -
Относительная вязкость полистирола характеризует его молекулярную массу. Для ее определения берется навеска полистирола массой 0,5 г с точностью до 0,0002 г, которая затем растворяется в 50 мл бензола (ГОСТ 8448-61). Относительная вязкость определяется по вискозиметру Освальда — Пишкевича с диаметром капилляра 0,6 мм. В широкую трубку вискозиметра вводят 15 мл раствора и погружают его в водный или масляный термостат при температуре (20 ±0,5) °С на 10 мин. Затем раствор из широкой трубки переливают во второе колено вискозиметра. Время истечения раствора от верхней до нижней метки фиксируется секундомером. В той же последовательности определяется истечение чистого бензола. Относительная вязкость рассчитывается по формуле
43
где Т1 — продолжительность истечения 1,0% раствора полистирола в бензоле, с; т2 — продолжительность истечения чистого бензола, с.
Молекулярная масса полистирола определяется по формуле Штаудиндера
М = ^С, К
где л — относительная вязкость; К — коэффициент, равный 1,8 • Ю-4 для 1,0% раствора полистирола в бензоле; С — молярная концентрация полистирола, равная 0,096 моль/л.
Содержание остаточного мономера стирола определяется растворением 0,5 г полистирола в 25 мл бензола при добавлении 15 мл раствора Кауфмана. По истечении 30 мин добавляется 10% раствор йодистого калия и затем оттитровывается выделившийся иод 0,Ш раствором гипосульфата. В той же последовательности проводится холостой опыт с таким же количеством реактивов. Процентное содержание остаточного мономера определяется по формуле
-^0,0052
где д\ид2 — количество 0, Ш раствора гипосульфида, затраченного соответственно на титрование холостой пробой и с навеской полистирола, мл; ^ — фактор 0,Ш раствора гипосульфида; 0,0052— количество стирола, соответствующее 1,0 мл 0,Ш раствора гипосульфида, г; С — навеска полистирола, г.
Содержание порообразователя в исходных гранулах полистирола вычисляется по формуле
?п = ?о-(?с + ?н),
где ?>о — общее содержание летучих, %; ?>с — содержание мономера в гранулах, %; ?>н — содержание влаги в гранулах, %.
44
Для определения общего содержания летучих в % берется 1,0 г исходных гранул полистирола и помещается в чашку Петри. После взвешивания чашка с навеской помещается под инфракрасную лампу мощностью 500 Вт. Расстояние между лампой и навеской должно быть 0,5 см, время выдержки — 4 мин. Затем чашка помещается в эксикатор для охлаждения и взвешивается на аналитических весах. Содержание в % общего количества летучих рассчитывается по формуле
