Способ контроля качества окрашивания термопластичных полимерных материалов

 

Изобретение относится к области контроля качества пластмасс, в частности качества окращивания. Цель изобретения - упрощение и ускорение, способа контроля. Способ включает измерение дисперсии вязкости образца и эталона. Сравнения этих дисперсий.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ иЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„, 126?21 иц 4 G 01 11 00

Ф

13 11/ lP qg." т (г g g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А РТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPM (21) 3866466/24-25 . (22) 12.03.85 (46) 30.10.86. Бюл. Р 40 (72) А.А.Поляков, А.О.Григоров, Л.Л.Сульженко, А.Т.Емельянова и Е.Г.Олейник (53) 532. 137 (088. 8) (56) Метод нормирования цветовых характеристик несамосветящихся образцов при измерительном контроле. — Руководящий нормативный документ

РД-6-20560.090.000-82. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОКРАШИВАНИЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ

: МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области контроля качества пластмасс, в частности. качества окрашивания. Цель изобретения — упрощение и ускорение способа контроля. Способ включает измерение дисперсии вязкости образца и эталона. Сравнения этих дисперсий.

126/213

1

Изобретение. относится к способам контроля качества пластмасс, в частности к контролю качества окрашивания термопластов низковязкими смесями — выпускными формами красителей

5 и пигментов. Способ может быть использован также для установления оптимального режима смешения расплава полимера с красителем, выбора или проектирования оборудования для смешения с целью получения изделий с требуемым качеством окрашивания.

Целью изобретения является упрощение и ускорение способа контроля качества окрашивания термопластичных

15 полимерных материалов.

Образец окрашенного полимера в виде гранул, порошка, крошки и т.п. помещают в нагретую до температуры испытаний экструзионную камеру вискози20 метра„ выдерживают в ней в течение времени, необходимого для расплавления и равномерного прогрева образца до температуры испытания, задают определенное давление в камере вискозиметра или скорость движения поршня„ соответствующие выбранным напряжению сдвига или скорости сдзига, и, пропуская расплав полимера через капилляр вискоэиметра, многократно (не менее 20 раз) проводят единичные для заданного объема порции расплава полимера определения вязкости расплава путем измерения объемного расхсда или давления экструзии.

Аналогичным образом проводят ис- 35 пытания эталонного образца, В качестве эталонного образца используют исходный неокрашенный полимер.

Вязкость расплава единичной порции полимера 1; рассчитывают пс фор- 40 муле,1(P P

128 L q ) где D — диаметр капилляра (М); длина капилляра (11);

Р; — давление экструзии в процессе измерения (Па); объемный расход в процессе измерения (м -/с).

Значение дисперсии вязкости Л вычисляют по„формуле э ), (2) п-1 где (— среднее арифметическое значение вязкости расплава образца, рассчитанное из данных единичных измерений (Па с), и — число единичных измерений.

Рассчитывают отношение дисперсий вязкости расплава испытуемого и эталонного образцов

К (3)

b, где К - коэффициент качества окрашивания; о — дисперсия вязкости расплава и испытуемого окрашенного образца (Па ° сР; — дисперсия вязкости расплава эталонного образца (Па ° с) Качество окрашивания полимера выпускными формами красителей и пигментов оценивают по величине Отношения дисперсий вязкости расплава испытуемого и эталонного образцов К. Качество окрашивания полимерного материала считается достигшим эталона, если К будет не более 1.

Пример 1. Образец окрашенного полимера получают смешением

100 г гранул АБС-пластика марки АБС-M с вязкостью расплава 2,02.10 Па с (180"С, напряжение сдвига 0,28 ИПа) и 1,5 г (1,5 мас.l от АБС) крошки выпускной формы СКП-ПС 802 (цвет "под антрацит") с вязкостью расплава

1,4 10э Па с ()80 С, напряжение сдвига 0,28 Ala). Смешение проводят встряхиванием вручную при комнатной температуре в течение 5 мин.

Для измерения вязкости полученной1 смеси используют капиллярный вискозиметр постоянного давления. В камеру вискозиметра загружают образец объемом 3 смэ. Температура испытаний составляет 180 "С (температура размягчения АБС-11 — 130 (, ) . Выдержка при температуре испытаний для расплавления и равномерного прогрева образца

30 мин. Расплав пропускают через капиляр вискозиметра длиной 10 мм и диаметром 1,07 мм. Давление экстру—

Г зии 10 МПа, что соответствует выбранному постоянному напряжению сдвига

0,28 Mla. Для примененного вискозиметра постоянного давления при единичном измерении вязкости расплава экспериментально определяемой величиной является время истечения t, порции расплава объемом U=0,004 см, по которому рассчитывают объемный

U расход О = †- . Часть измеренных в \ опыте величин t; приведена в таблице.

1 2 3 4...148 149

Из— мерения с 2,3 2,7 2,7 2,8...2,3 1,9

Расчет единичных значений вязкости ведут по формуле <1) 1р4 р !. р4 р

128 ° L Q ° 128. L V

3,14(1,07)" ° 10 " 101 е, 128 ° 10 4 ° 10-з " 10

=8,04110 . t, =8,04 ° 10 ° 2,3=

=1,85 ° 04 (Па ° с);

=8.04 ° 10з 2,7 =2, 17 104 (Па ° с);

° 1,49 -8, 04 ° 10 ° 1, 9 *1, 53 10 (Па С) .

Рассчитывают среднеарифметическое значение вязкости $ (1,85+2,17+...+1,53)10

149

Формула изобретения

1 7 104 (IIa. c)

Для полученных значений вязкости рассчитывают дисперсию вязкости по формуле (2) 1,д =8,04 10 ° 2,6=2,09 10" (Па ° с) Составитель В. Вощанкин

Техред И. Попович Корректор Т. Колб

Редактор Э. Слиган

Заказ 5754/37

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Г1осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

6,,= а .: и. 1 ((1,85-2, 17) + (2, 17 ° 2, 14) +

148

+...+(1,53-2,17) .7 ° 10

148

38,27 ° 10 (Па ° с)

Аналогично проводят измерения и следующие расчеты для неокрашенного эталонного образца (полимер АБС-М):

"1,, =8,04 ° 10 2,4=1,93 ° 10 (Па с) 1267213 4 (l,93+...+2,09) 10"

=2,09.10" (Па"с) ((1,93 2,09) + ° ..+

+(2,09-2,09) 1 10 66 1У: <П У

180

Коэффициент качества окрашивания рассчитывают по формуле (3) о„ 38,27 10

У 1,66 10 — 23,04.

Качество окрашивания оценивают по величине коэффициента К. В данном примере значение К много больше 1, что указывает на значительно худшее по сравнению с эталоном качество сме.шения полимера АБС-М с выпускной формой СКП-ПС 802.

Способ контроля качества окрашивания термопластичных полимерных мате25 риалов путем измерения и сравнения степени однородности окрашенного и эталонного образцов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения и ускорения способа, окрашенный

ЗО и эталонный образцы раздельно загружают в камеру вискозиметра, расплавляют, пропускают через капилляр вискозиметра, измеряют вязкость продавливаемых порций расплава равного объема, рассчитывают дисперсии вязкости расплава окрашенного и эталонного образцов и их соотношение, характеризующее степень однородности окрашенного материала, причем качествен,1О но окрашенному полимерному материалу соответствует значение указанного отношения не более 1.