Способ определения стойкости кристаллизующихся полимеров к растрескиванию в результате эксплуатационного старения

 

Изобретение касается тепловых испытаний материалов, а именно оценки характеристик материалов в результате тепловых воздействий. Цель изобретения - повышение точности. Образец материала на основе кристаллизующегося полимера нагревают с заданной постоянной скоростью в постоянном потоке воздуха Выявляют температуру начала теплового эффекта автокаталитического окисления и используют ее в качестве оценки растрескивания. Чем больше степень старения, тем ниже эта температуря. По сравнению со способом-прототипом, основанным на регистрации энтальпии плавления, изобретение обеспечивает повышение точности оценки степени растрескивания . 1 ил. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 01 N 25/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4275735/25 (22) 02.07.87 (46) 07.02.91. Бюл. М 5 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (72) М.А, Боев и В.В. Едемская (53) 536.6(088.8) (56) Elliot D.Ê. — 1ЕЕЕ Transaction on electrical

insulation, 1972, VF 1-7, N 1, р. 16-19.

Авторское свидетельство СССР

N. 890193, кл. G 01 N 25/20, 1980. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОЙКОСТИ

КРИСТАЛЛИЗУЮЩИХСЯ ПОЛИМЕРОВ К

РАСТРЕСКИВАНИЮ В РЕЗУЛЬТАТЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СТАРЕНИЯ

Изобретение относится к тепловым испытаниям материалов, а именно к области оценки характеристик материалов в результате тепловых воздействий.

Цель изобретения — повышение точности.

Существо способа состоит в следующем, Для оценки стойкости кристаллизующихся полимеров к растрескиванию в результате эксплуатационного старения пробу испытуемого материала нагружают с постоянной скоростью, составляющей 8-12 К/мин в потоке воздуха, расход которого поддерживают постоянным и неизменным при испытаниях, включающей четыре серии образцов одного материала с различными стадиями эксплуатационного старения, наблюдают за изменением знтальпии объекта испытания во времени, на основании чего

„„. Ж„„1626140 А1 (57) Изобретение касается тепловых испытаний материалов, а именно оценки характеристик материалов в результате тепловых воздействий. Цель изобретения — повышение точности. Образец материала на основе кристаллизующегося полимера нагревают с заданной постоянной скоростью в постоянном потоке воздуха. Выявляют температуру начала теплового эффекта автокаталитического окисления и используют ее в качестве оценки растрескивания. Чем больше степень старения, тем ниже эта температура, По сравнению со способом-прототипом, основанным на регистрации энтальпии плавления, изобретение обеспечивает повышение точности оценки степени растрескивания. 1 ил, выявляют температуру начала тепловыделения автокаталитического окисления, Указанная температура используется в качестве величины, характеризующей растрескивание.

На чертеже представлена зависимость энтальпии образца (в условных единицах) от температуры. Области 1 и 2 соответствуют областям тепловых эффектов, точками 3 обозначены температуры начала тепловыделения теомоокислительного окисления, термические кривые, относящиеся к образцам с различной степенью старения, обозначены цифрами 4-6, Образец полиолефиновой изоляции жил кабеля марки КУПВ, изготовленных по обычной технологии из полиэтилена высокой плотности марки 271 — 70, массой 1,7 мг помещают в ячейку термоанализатора

Д С 901 фирмы Дюпон. При этом темпера1626140 тура ячейки соответствует температуре окружающей среды. После помещения образца в ячейку устанавливают скорость нагрева

10 К/мин, включают нагрев и устанавливают поток воздуха через ячейку равным 35 мл/мин..

В процессе подъема температуры в области температур плавления полиэтилена происходит поглощение тепла и на кривой зависимости величины теплового потока от температуры появляется эндотермический пик (область 1) — для полиэтилена высокой плотности в диапазоне температур

353 — 483 К, при дальнейшем подъеметемпературы происходит выделение тепла при термоокислении и на кривой появляется экзотермический пик (область) в диапазоне температур 503-543 К, Начало экзопика термоокисления То выбирают в точке 3, соответствующий 5 (от высоты пика.

Испытывают по пять образцов в трех состояниях (для каждого состояния получена хорошая сходимость результатов). Кривая 4 относится к исходному состоянию материала, 5 — к образцам, состаренным на воздухе в течение 10 ч (в напряженном состоянии), 6 — к образцам, состаренным до растрескивания (в течение 17376 г.). Величина Ток уменьшается по мере уменьшения запаса стойкости против разрушения, Количественную оценку стойкости к разрушению осуществляют по соотношению а — 100;ь

1ок (Ток) (1ок) и (Ток) р где а — критерий стойкости к разрушению;

Ток характеристика объекта испытания; (Ток)и характеристика материала в исходном состоянии, (Ток)р характеристика материала, состаренного до разрушения.

Корреляция температуры начала тепловыделения автокаталитического окисления кристаллиэующихся полимеров со стойкостью против растрескивания в результате эксплуатационного старения установлена экспериментально. Поскольку способ испытания является относительным, необходимым условием является стабилизация условий испытания (скорости нагрева и потока воздуха). Скорость нагрева 8-12 К/мин соответствует экспериментально установленному оптимуму, соответствующему максимуму проявления теплового эффекта с реализацией устойчивого процесса окисле2Р

По сравнению с известным способом, основанным на регистрации энтальпии плавления, предлагаемый способ обеспечивает повышение точности оценки стойкости к растрескиванию.

Формула изобретения

Способ определения стойкости кристаллизующихся полимеров к растрескиванию в результате эксплуатационного старения, состоящий в нагреве образца с постоянной скоростью и контроле изменения его теплофизических свойств, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения, нагрев ведут со скоростью, выбранной из условия разделения тепловыделений автокаталитического терM0окисления и плавления в постоянном потоке воздуха и измеряют значение температуры начала тепловыделения автокатали40 тического термоокисления, по которому судят о стойкости полимера,