Способ определения оптимальной дозировки резиновой крошки в резиновой смеси

 

О П И С А Н И Е (,994985

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмапкстических

Рест1ублмк (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено 08.05.8 I (2! ) 3286492/23-05 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.02.83. Бюллетень J% 5

Дата опубликования описания 07.02.83 (51)М. Кл.

G 01 N 33/44

ГееуАЭРстееееьй комитет

СССР до делам «зебретекк»

И OTIPhlTkk (53) УДК 678.7 (088.8) Е. М. Соловьев, В. Ю. Урядов, В. Н. Овчинникова, и С. Б. Смирнов (72) Авторы, изобретения

1,) 1 1 ст (7I ) Заявитель

Ярославский политехнический институт (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ДОЗИРОВКИ РЕЗИНОВОЙ

КРОШКИ В РЕЗИНОВОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности может быть использовано для определения оптимума наполнения резины полимерным порошком.

Известен способ (1) определения оптимальной дозировки резиновой крошки в резиновой смеси, включающий растяжение образца резины, содержащей указанную резиновую крошку, вычисление физико-механических показателей; определение прочности при растяжении; определение усталостной выносливости при многократном растяжении; определение сопротивления раздиру; определеwe e e k p xp K0e H; сравнение последних и нахождение оптимальной дозировки резиновой крошки (оптимальную дозировку резиновой крошки определяют по сочетанию следукнцих свойств: максимальной прочности при разрыве, с наибольшим сопротивлением при раздире и с максимальной усталостной выносливостью при наименьшей температуре хрупкости).

Недостатками известного способа являются а большая трудоемкость и значительные затраты времени, так как необходимо проведение комплекса физико-механических испытаний, включающего четыре метода исследования; значительный расход исследуемого материала, Цель изобретения — повьппение точности способа, уменьшение трдозатрат н ускорение определения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения оптимальной о дозировки резиновой крошки в резиновой смеси, включающем растяжение образца резины, содержащей указанную резиновую крошку, вычисление физико-механических показателей, сравнение последних и нахождение оптимальной дозировки резиновой крошки, перед растяжением на образец наносят поперечный надрез глубиной 2+0,02 мм, подкрашивают устье надреза контрастным веществом, в процессе растяжения фиксируют нагрузки начала раэдира и конца раздира — полного разрушения образца, вычисляют физико-механические показатели — коэффициент ориентационного упрочнения и структурный показатель и находят оптимальную дозировку, которая

994985

3 соответствует дозировке крошки при минимальном значении структурного показателя и максимальном значении коэффициента ориентационного упрочнения.

В предлагаемом способе, для нахождения оптимальной дозировки резиновой крошки, достаточно исследовать опытную резину всего лишь по одной методике и определить два показателя. Испытание заключается в растяжении исследуемое резины на разрывной машине РМИ вЂ” 250 при скорости движения нижнего зажиму 100 мм/мин.

Образцы для испытания имеют форму прямоугольных полосок размером 100xl5x2 мм с длиной рабочего участка 50Ю,5 мм. На середину рабочей части образца наносится один поперечный надрез глубиной 2+0,02 мм.

Перед испытанием устье надреза закрашивают контрастным цветом, затем испытываемый образец закрепляют в зажимах разрывной машины, включают ход и наблюдают эа устьем надреза. При появлении первой .трещины в устье надреза фиксируют по шка ле динамометра нагрузку, соответствующую началу раздира Р1 Затем определяют нагрузку Ра, соответствующую моменту полного разрушения образца.

По полученным экспериментальным данным вычисляют сопротивление началу раздира 6

1 и, максимальное сопротивление раздиру д2 °

"2 2 1 где Ъо — первоначальная толщина образца.

Оценку оптимума наполнения резины полимерным порошком производят по коэффициенту ориентационного упрочнения э" и структурному показателю

62 и у ф

Данные показатели позволяют судить о степени развития тяжевых структур резины, возникающих при введении полимерного порошка. Оптимальному содержанию полимерного порошка будет соответствовать минимальное, значение структурного показателя (Э. " ) и максимальное значение коэффициента ориентационного упрочнения (т ) .

Предлагаемый способ обладает большей

fQ точностью, чем известный, так как со-. противление началу раздира (6. ) определяется при небольших деформациях, характерных для условий эксплуатации резиновых изделий. В известном способе испытания проводятся при больших деформациях, что вносит значительные искажения в получаемый результат.

Пример. Определяют оптимальную дозировку резиновой крошки различного по твердости, в резиновой смеси по известному и предлагаемому способам. Состав резиновой смеси приведен в таблице 1.

Испытание резин проводят в соответствии с ГОСТами. Результаты испытаний приведе25 ны в табл. 2.

Оптимальную дозировку полимерного порошка, определенную известным способом содержат резины шифра "В", "Е" и "3". щ Результаты определения оптимальной дозировки резиновой крошки в резиновой смеси, по предлагаемому способу представлены в табл. 3.

Данные определения оптимальной дозировки по предлагаемому способу идентичны с данными, полученными по ранее известному способу, но зато предлагаемый способ значительно проще, технологически не сложен и быстр в исполнении.. 994985

Таблица 1

Состав, мас. ч.

Ингредиенты

Каучук СКМС вЂ” 30 АРКМ вЂ” 15 (бутадиен-метилстирольный) 75

Каучук СКД (бутадиеновый) 25

Сера

2,0

Сульфенамид БТ

Окись цинка

Олеиновая кислота

Масло ПН вЂ” 6

3,0

2,0

12,0

КИС

2,0

Канифоль

Парафин

Микровоск

Неозон Д

Техуглерод ПМ вЂ” 100

Каолин

1,0

0,9

1,0

I,0

58,0

2,0

Полимерный порошок

5 — 25

Таблица 2

311 ГI I Т

1. Шифр смеси

2. Содержание резиновой 0 15 20 25 10 15 20 5 7 15 крошки на 100 масс.ч. каучука

3. Твердость резиновой крошки по ТМ вЂ” 2 усл.ед.

4. Прочность при растяже- 18,7 14,6 14 4 14,0 11 4 11,2 10,7 10,0 8,6 7,4 нии, МПа

6. Сопротивление разди- 56 49 58 55 56 57 54 58 57 4 ру, кН/м S. Относительное удлине- 430 350 330 330 310 300 300 280 270 240 ние при растяжении, %

994985

Продолжение табл. 2

А 8 В Г Il Е F. 3 ь1

Ю 1 Шифр смеси

7. Усталостная выносливость, й-10 з цикл.

Един = 1 50 f

3,9 4,5 5,0 4,9 2,2 2,5 2,3 1,6 1,4 1,2

8, Температура хруп- -66 -65 -66 -65 -63 -62 -59 -60 -54 -53 кости, С

Таблица 3

1. Шифр смеси А Б В Г Д Е Ж 3 И К

15 20 25 10 15 20 5 7 15

Содержание резиновой крошки на

100 мас. ч.. каучука

Твердость резиновой

80

90 крошки по

ТМ-2-усл.ед.

5,5 7,7 8,3 7,15 6,25 7,15 6,65

Коэффициент ориентационного упрочнения

60 5 9 55

5. Структурный 0,18 0,13 0,12 0,14 0,16 0,14 0,15 0,17 0,17 0,18 показатель "

Оптим.

Оптим.

Оптим.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник резинщика. М., "Химия", 1971, с. 566 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 631/29 Тираж 871 Подписное

Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул.Проектная,4

Способ определения оптимальной дозировки резиновой крошки в резиновой смеси, включающий растяжение образца резины, содер- 4 жащей указанную резиновую крошку, вычисление физико-механических показателей, сравнение последних и нахождение оптимальной дозировки резиновой крошки, о т л н ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности способа, уменьшения трудозатрат и ускорения определения, перед растяжением на образец наносят поперечный надрез глубиной 2Щ02 мм, подкрашивают устье надреза контрастным веществом, в процессе растяжения фиксируют нагрузки начала раздира и конца раздира — полного разрушения образца, вычисляют физико-механические показатели — коэффициент ориентационного упрочнения и структурный показатель и находят оптимальную дозировку, которая соответствует дозировке крошки при минимальном значении структурного показателя и максимальном значении коэффициента ориентационного упрочнения.