Способ исследования прочности адгезионного соединения ламинированного материала

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик " 662847

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) ЗаявлЕно 04.01.77, (21) 2440440/25-28 и (5I) М. Кл.

G 01 N 19/04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гасударетвенний юатет

СССР а делам язюбрвтвлхл и етхрнтма

Опубликовано 15,05,79. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 15.05.79 э (53} УДК 620.179,4 (088,8) 1 (72} Авторств изобретем ив

E. М. Курек и Р. П. Гаврилюк

Киевский филиал по специальным видам печати Всесоюзного научно-исследовательского института комплексных проблем полиграфии (73} Заявитель (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ АДГЕЗИОННОГО

СОЕДИНЕНИЯ ЛАМИНИРОВАННОГО VATEPHAËA

Изобретение относится к области прочностных испытаний материалов, а именно к способам исследования прочности адгезионного соединения ламинированного материала.

Известен способ исследования прочности адгезиониого соединения ламинированного матери- 5 ала, по которому определяют разрушающие напряжения при растяжении ламинированного материала с записью диаграммы растяжения и отдельно

его составляющей, предварительно подвергнутой термомеханическому воздействию, аналогичному условиям ламинирования, и по их соотношению рассчитывают коэффициент комбинационного упрочнения, по которому судят о прочности (11, В известном способе определяют разрушающие напряжения при растяжении всех составляющих ламинированного материала.

Недостатком данного способа является то, что он не позволяет достоверно определить коэффициент комбинационного упрочнения для матерна- Ю лов с резко различающимися прочностными характеристиками,,составляющих, Известный спо,соб сложен, так как он предусматривает определение разрушающих напряжений всех его составляющих.

Целью изобретения является упрощение способа и повышение достоверности при испытании материалов с резко различающимися прочностными характеристиками составляющих. !

С этой целью по диаграмме растяжения ламинированного материала определяют разрушающую нагрузку составляющей с наименьшим относительным удлинением в момент ее разрыва при растяжении ламинированного материала в целом и по отношению разрушающего напряжения, соответствующего этой нагрузке, к разрушающему напряжению.при растяжении только этой составляющей рассчитывают коэффициент комбинационного упрочнения.

На фиг. 1 представлены диаграммы растяжения; на фиг. 2 графики зависимостей разрушающего напряжения при индивидуальном растяже- нии бумаги, напряжения при 8%-ом удлинении пленки и адгезионной прочности от температуры.

Способ осуществляется следуюшим образом, Используют ламинированный материал с резко различающимися прочностными характерис662847 тиками, составляющих, например пленка-бумага, Ламинироваиный материал подвергают растяжению, записывая при этом диаграмму растяжения, определяют его разрушающее напряжение и по диаграмме растяжения определяют нагрузку не- 5 разорвавшейся составляющей, соответствующую моменту разрушения ламинированного материала.

Разность величин измеренных нагрузок составит разрушающую нагрузку составляющей с наименьшим относительным удлинением (бума- 10 ги), и коэффициент упрочнения ламинированного материала получают путем сравнения разрушающих напряжений, соответствующих приложенным нагрузкам при разрыве бумаги в ламинированном материале (6 ) и отдельно (v ), Расчет произво- . дят по уравнению:

6к-б

Купр. = --, —. ОО /о.

Пример . Проводят ламинирование пленки к бумаге валковым способом при изготовлении э0 стереопродукции. Ламинирование осуществляется иа установках между вращающимися валками: металлическим с растровой рельефной поверхностью.и гуммированным. Прокатывается под давлением разогреваемая пленка, совмещенная . с печатным оттиском. Используется; нластифицированная пленка на основе сополимера ВА-10 и мелованная бумага Корюковской фабрики плотностью 240 гс/м . Припрессовка проводится при переменной температуре, постоянном давле- З0 нии и неизменном времени их действия. В аналогичных условиях перед испытанием на растяжение подвергают термомеханическим воздейстI виям отдельно бумагу и пленку, Растягивают образцы шириной 1 см и длиной Зч рабочего участка 50 мм со скоростью 100 мм/мин.

Толщина бумаги составляет, мм: 0,017-0,019, пленки 0,05 1-0,057 и комбинированного материала 0 068-0,076.

Данные, полученные на разрывной машине при 40 температуре припрессовки 150 С, представлены в виде кривых на фиг. 1, по которым и производят оценку прочнбсти припрессовки пленки к: бумаге, Путем обработки этих данных получают зна- 4 чения разрушающих напряжений бумаги при растяжении ламината (кривая 1, момент А) р где P — нагрузка ламинированного магериала 50 в момент А разрыва бумаги;

Р— нагрузка пленки в материале в этот же момент разрыва, измеренная путем экстраполяции кривой дальнейшего его растяжения к моменту В, и разрушающего напряжения отдельно Оф бумаги (кривая 2)

Q =

Р где $б — площадь поперечного сечения бумаги;

Рб — нагрузка бумаги (кривая 2), а именно: (,- «452-032 = 233 кг/см, (у» 365 203 кг/ мз

0,013 0;018 а К упр, = ° 100% 15%

233-203

203

Для получения К упр. не требуется индивидуального растяжения пленки, что упрощает процесс оценки качества.

Аналогично описанному способу определяют

К упр. образцов, получавшихся и при других температурах прицрессовки: 145, 160, 170, 185 и 197 C. Значения К упр. при указанных температурах соответственно составляют, %:

8,22, 28, 19 и 5 (см. фиг. 2, кривая 1),i Оптимальная температура припрессовки пленки к бумаге, как видно на фиг. 2,170 С, а допустимые температурные пределы припрессовки практически соответствуют принятому уровню К упр. = 22% и составляют 160 180 С.

Кривые 3 и 4 на фиг. 2 .отражают соответственно, зависимости разрушающего напряжения при растяжении бумаги и напряжения при 8%-ом (4 мм) удлинении пленки. Как показывают эти кривые на К упр. не влияют изменения прочности как бумаги,. так и пленки.

Оценка прочности ирицрессовки донолнительно проводилась по адгезионной прочности при расслаивании пленки от бумаги, а также визуально по характеру расслаивания (адгеэионного, смешанного и когезиоиного по бумаге) и по наличию пузырей (неприпрессованных участков).

Прямая 2 (см. фиг. 2) отражает характер изменения дгезионной прочности при расслаивании комбинированного материала в зависимости от температуры его получения. При наблюдении изме. ения качества припрессовки с увеличением температуры отмечается исчезновение пузырей в адгеэионном соединении соответственно увеличение К. до 170 С и повышение адгезионной упp прочности при расслаивании (см. фиг. 2).

При дальнейшем увеличении температуры (выше 170 С) ухудшается качество припрессовки (уменьшается К„„„), проявляющееся в повторном возникновений пузырей, адгезионная прочность при расслаивании непрерывно увеличивается (прямая 2, фиг. 2). Поэтому для оценки качества припрессовки пленки с бумагой недостаточно одной прочности при расслаивании. Ее сле. дует дополнить определением наличия пузь1рей, а также характером расслаивания: адгезионным, смешанным или когезионным (см. фиг. 2 области I, 11, 1И соответственно) между составляющими комбинированного материала.. Оценка же качества припрессовки только но К является достаточной, так как она, как видно из изупр. ложенного, обобщает все факторы, влияющие на адгезионное соединение.

662847 б

Использование предлагаемого способа оценкЮ прочности адгезионного соединения растяжени- ем комбинированных материалов, характеризующимся более чем одним моментом разрыва, обеспечивает ю сравнению с известными способами возможность достоверно оценивать качество припрессовки пленки к бумажному ог- тиску при изготовлении стереопродукции, упрощает метод оценки, оптимизирует процесс при-прессовки.

Способ исследования прочности адгезиоиного соединения ламинированного материала, по которому определяют разрушающие напряжения при растяжении ламинированного материала с записью диаграммы растяжения и отдельно его составляющей, предварительно подвергнутой термомеханическому воздействию, анапогичгому

Удлинение «онбунироВанноее натериала, лн у ат 43 $g gg Q9 т и

Удлинение аленки, err д (Р 3F В 4 У

Яюинепп Бунаеи. нн

Ae.i

Формула изобретения условиям ламинирования, и цо их соотношению рассчитывают коэффициент комбинационного упрочнения, по которому судят о прочности, 1 о т л и ч а ю щ и " c я тем, что, с целью его

5 упрощения и повышения достоверности при испьпанин материалов с резко различающимися прочностными характеристиками составляющих, по диаграмме растяжения ламинировапного ма- териала определяют разрушающую. нагрузку

16 составляющей с наименьшим относительным удлинением в момент ее разрыва при растяжь нии ламинированного материала в целом и но отношению разрушающего напряжения, соответствующего этой нагрузке, к разрушающему нап35 ряжению при растяжении только этой составляющей рассчитывают коэффициент комбинационного упрочпення.

Источники информации, принятые во внимание

20 при экспертизе

1. "Пластические массы", 1974, И 4, стр. 74.

662847, 40 ф ь

5, g 50

Э

Ъ ф о

Ъ

/ОвО ж /Sa г00

7еюжралура L;

/50

@z.2

Редактор Н. Аристова

Заказ 2687/45 Тираж 1089 Подписное

11НИИПИ Государственного ксчитета СССР по делам изобретениЯ и открытий

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

1 ф гя

Ъ

4 в ф

Ф

@ 2M ф Ъ гы ф

Q 21 ( (90 b

Щ

Ф

Я

3 ф ч и

Ъ

1 „ о за э. и ф ф

30 О

20 510

Составитель Г. Романова

Техред Н.Бабурка Корректор Г. Назарова

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектнал, 4