Способ испытания стеклопластика на химическую стойкость

 

!. "

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (!!!71 1435 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.05.77(21) 2487250/23-Л с присоединением заявки.%— (23) Приоритет—

Опубликовано25,01.80. Бюллетень М 3 (51)М. 1(л.

С 01 N 15/08 01 И 31/00

601 г! 3 1/OG

С!01 1 33/44

1ЪеударствеккыФ камитет

СССР аа делам кзобретеник н вткрытнк (53) УЛК001. "".2 (088,8) Дата опубликования описания 30.01.80

В. Г, Макаров В, Г. Байкин, B. И. Натрусов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (ы} спОсОБ испытлния сткклопллстикл

HA ХИМИЧЕСКУЮ СТОЙКОСТЬ

Изобретение относится к области испытания полимерных материалов на химическую стойкость и может бьгть использовано для исследования этих материалов в лабораторных условиях.

Известен способ испьггания конструкционного материала на химическую стойкость, заключаюшийся в экспонировании материала в агрессивной среде под действием растягиваюгдей нагрузки или изгиФО ба ГЧ °

Недостатком этого способа является отсутствие гидростатического напора на образец и невозможность непрерывного кондуктометрического контроля, что сни15 жает точность этого способа.

Известен способ испьггания различных материалов на непроницаемость путем приложения к ним одностороннего давления и визуал!.!!ого наблюдения за состоянием образц» (21.

Для опенки химической стойкости конструкциоггиых полимерных материалов двинь!й способ !!е применим, так как предполагает воздействие иа материал агрессивной среды с большим напором.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ исгытания стеклопластиков на .Химическуго стойкость, заключаю1пийся в вымачивании образцов в агрессивной среде Г31.

Недостатком этого способа являстс я также отсутствие гидростатического напора и невозможность визуального наблюдения за образцом.

Бель изобретения — повышение точности испытаний стеклопластиков. Поставленная цель достигается тем, что ogHocTo» ронний статический напор агрессивного агента на испьгтуемый стеклопластик создают путем поддаы!!.вания более плотной жидкостью, через буферную жидкость не смешиваюшуюся ни с агрессивным агентом, ни с буферной жидкостью, непрерывно измеряют уд. льffoo обьомиое сопротивление образна и of;реlloëßI -B фиGHKO-МЕХаНИЧ(CIINO .ХаРактоРИСТИКИ изменению физико — м

Показатели после 390 часов испытаний

Состояние внешнего Состояние поверхности неудовлетворительвида ное. Разрушение гелькоута носит катастрофическ и характер. Коррозионное растрескивание гелькоута сопровождается образованием язв и частичным отслаиванием на

15-20% по поверхности образца

Никаких изменений на поверхности гелькоута не обнаружено

Величина удельного объемного сопротивления, QM ° см

2, 15 ° 1044

1,8 10

Величина разрушающего напряжения при изгибе, кг/см

Изменения весе

1308

0,46

1058

0,39

3 71 ристик до и после испытаний. образца судят о .химической стойкости стеклопластика.

Сущность изобретения поясняется чертежом. На чертеже представлена принципиальная схема прибора. Прибор включает 0-образную трубку 1, сосуд 2, с приваренным к нему фланцем 3, вентиль

4, спускной кран 5 и съемный фланец 6.

Испытуемый образец стеклопластика 7 зажимают между фланцами 3 и 6.

Испытания на приборе могут осушествляться следуюшим образом: в 0 -образную трубку через бачок заливается подпорная жидкость с. большим удельным весом до уровня, который определяется визуально при открытом вентиле 4 и закрытом кране 5. Далее вентиль 4 закрывают и в бачок заливают агрессивную среду. По заполнении бачка сверху помешают стеклопластик 7, который закрепляют с помошью фланца 3, крышки или верхнего фланца 6 и болтов. После этого трубку 1 заполняют подпорной жидкостью до требуемого уровня и открывая вентиль 4, создают статическоедавление на стеклопластик, запираюший воронку, со стороны агрессивной среды за счет подпора более плотной, несмешиваю- щейся с ней жидкостью в трубке. После приложения к образцу избыточного давления начинают измерять сопротивление, используя обычно схему, принятую для определения объемного сопротивления.

При этом роль электрода-подложки играет химический агент, являюшийся, как правило, электролитом, а измерительный и охранный электроды помешают непосредственно на поверхность образца с внешней

1435 4 стороны. После снятия образца проводят визуальное и микроскопическое исследование поверхности, контактируюшей с агрессивным атентом и определяют физико-механические характеристики, путем сравнения их с характеристиками исходных образцов судят о химической стойкости стеклопластика.

Пример 1 ° Испытания на .химическую стойкость проводили на образцах футеровочного слоя для стеклопластиковых емкостей, имеюшего структуру: гелькоут-слой монолитного связуюшего

ПН-1 6 с тикстропными добавками (1% аэросила), толщиной 0,02 см и стеклопластиковая часть на ПН-16, армированная одним слоем стеклоленты ЛВВ и двумя слоями стеклохолста МБС. Образцы футеровочного слоя изготавливали конро тактным способом, при этом для отверждения гепькоута применяли инициируюшую систему: перекись бензоила и диметиланилин в количестве 3 и 6 вес.ч. ю соответственно на 100 вес.ч. смолы, а

25 для стеклопластиковой части-.гипериз и нафтенат кобальта НК-1 в количестве

3 и 6 вес.ч. соответственно на 100вес.ч. смолы.

Испытания ведут при 20 С в 60%

30 серной кислоте предлагаемым способом и по ГОСТ 12020-72. При этом в качестве подпорной жидкости применяют раствор хлористого цинка с удельным весом 2,02 г/см, в качестве буферного

35 слоя — четыреххпористый углерод. Столб хлористого цинка имеет высоту в напорной трубке 2,75 м, что соответствовало напору 0,55 ат.

Результаты испытаний в таблице 1.

Таблица1

711435 6 да, напорной жидкостью — ртуть, столб в напорной трубке равен 69 см, что соответствует гидростатическому напору

0,8 ат.

Результаты испытаний в табл. 2.

Таблица2

Состояние внешнего Неудовлетворительное. Никаких изменений на вида Коррознонное растрес- поверхности не обнарукивание по поверхности жено. гелькоута с образованием .язв. и частичным отслаиванием на 10-17% поверхности

Величина удельного объемного сопротивления, ОИ ° см

1,6 10 "

2-10

Величина разрушающего напряжения при изгибе, кг/cM2

1002

1095

0,92

0,81

Изменение веса,%

Результаты испытаний в табл. 3.

Таблица3:.

Неудовлетворительное. Внешний вид образца

Коррозионное растрески- без изменений ванне поверхности с образованием каверн и язв, Состояние внешнего вида

Величина удельного объемного сопротивления, 0М см

1,9 10

1,8 ° 10

Величина разрушающего напряжения при изгибе, кг/см9

1108

976

1,20

1,02

Изменение вес.%

Пример 2. Испытания на химическую стойкость проводят на образцах футеровочного слоя, структура и состав которых аналогичны примеру 1. Агрессивной средой служит дистиллированная воПример 3. Испытания на химическую стойкость вели на образцах футеровочного слоя, структура и состав кото- рых аналогичны примеру 1. Коррозионной средой служит 40% раствор едкого 3s натра при температуре 20 С буферной средой — четыреххлористый углерод, подпорной жидкостью — ртуть, столб которой

59 см обеспечивает гидростатический напор до 0,8 ат.

1435 8 более мягкому режиму отверждения гелькоута и конечном счете созданию более монолитной структуры связуюшего, а также повышению адгезии между гелькоутом и стеклопластиковым споем.

Исгытания проводят при температуо ре 20 С, в качестве буферной жидкости применяют четыреххлористый углерод, подпорной жидкости — .хлористый цинк, 10 столб которого 2,45 м обеспечивает гидростатический напор 0,55 ат.

Резулы.аты испытаний в табл. 4.

Таблица4.

Испытания спо о 2487250/О

Показатели после

4000 часов испытаний

Внешний вид образца без изменений.

Состояние внешнего вида

Внешний вид образца без изменений.

Величина удельного обьемного сопротивления, Ом см

2,1 10

7,5 1015

960

912

Изменение веса, 7

0,76

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в повышении точности испытаний, так как исследования химической стойкости ведутся в условиях близких к реальным условиям эксплуатации изделий из стеклопластиков, что позволяет давать более обосно. ванные рекомендации относитепьно их применения.

Формула изобр етения

Способ испытания стеклопластика на химическую стойкость, включаюший односторонний контакт материала с агрессивной средой с последуюшим замером элект» рических и физико-механических .характе7 71

I1 р и м е р 4. Испытания ведут на образцах футеровочного слоя структуры: гелькоут-слой монолитного связующего

ПН-16 с отверждаюшей системой 3 вес.ч, гидроперекиси кумола, 4 вес.ч. ускорителя нафтената кобальта НК-1 H 0,6 вес.ч. диметиланилина, стеклопластиковая часть аналогична примеру 1 с отверждаюшей системой, 3 вес.ч. гидроперекиси кумола, 6 вес.ч. нафтената кобальта НК-1 на

100 вес.ч. смолы ПН-16. Отверждаюшая сйстема в данном случае способствует

Величина разрушаюшего напряжения при изгибе, кг/см 890 ристик, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности испытаний, контакт материала с агрессивной средой осушествляют под давлением пу35 тем подпора жидкостью с большей плотностью, чем агрессивная среда, через буферную жидкость.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

No 115247, кл. 3 01 1 1 15/08, 1958.

2. Журнал "Пластические массы."

Ио 10, 1963, % 1 1, 1 962.

45 3. ГОСТ вЂ” 12020-66 прототип.

Ш!ИИПИ Закал 9000/30

Тираж 101 9 Подписное

Филиал ППП "Патент", и. Ужгород, ул. П роектна я, 4