Загрузил fedyashova97

Диплом по бутадиен-нитрильным каучукам. Свойства, ингредиенты, ГОСТы, экономическая часть анализа

Реклама
Оглавление
2. Объекты и методы исследования........................................................................................................... 2
2.1. Объекты исследования ........................................................................................................................ 2
2.1.1 Бутадиен-нитрильный каучук ........................................................................................................... 2
2.1.2. Стеариновая кислота ......................................................................................................................... 2
2.1.3 Сульфенамид Ц .................................................................................................................................. 3
2.1.4 Ацетонанил ......................................................................................................................................... 5
2.1.5 Оксид цинка ........................................................................................................................................ 6
2.1.6 Т900 ..................................................................................................................................................... 6
2.1.7 ТУ П514............................................................................................................................................... 7
2.1.8 ТУ П234.............................................................................................................................................. 7
2.1.9 ДБС ...................................................................................................................................................... 8
2.1.10 Сера.................................................................................................................................................... 9
Список литературы ................................................................................................................................... 40
1
2. Объекты и методы исследования
2.1. Объекты исследования
2.1.1 Бутадиен-нитрильный каучук
Марка каучука: БНКС – 40 АМН, с содержанием связанного акрилонитрила 40%;
Производитель: Красноярский завод синтетического каучука ОАО;
Выпускается в соответствии с ТУ 38.30313-2006;
Свойства представлены в табл. 2.1.
Таблица 2.1 – Свойства бутадиен-нитрильного каучука, с содержанием связанного
акрилонитрила 40%.
2.1.2. Стеариновая кислота
Стеариновая кислота - нетоксичный продукт, горюча, температура вспышки в
открытом тигле равна 195°С. Представляет собой порошок или хлопья белого, серого или
светло-коричневого цвета с типичным запахом. Молекулярная масса 284,48 г/моль. Тпл –
69,6°С, Ткип - 376,1 °C, Температура самовоспламенения - 320 0С, плотностью 0,94 г/см3.
Продукт гидролиза глицеридов, содержащихся в говяжьем, бараньем, костяном
сале, некоторых маслах растительного происхождения, жирах морских животных и т.д.
Кроме стеариновой кислоты нормального строения содержит небольшие количества
пальмитиновой, оксистеариновой и изоолеиновой кислот. Содержание стеариновой
кислоты в резинах, применяемых в резиновой промышленности, должно составлять от 0,5
до 1,5 масс.ч., йодное число – 18-32, кислотное число 192-210, температура застывания –
2
53–58 °С. Увеличение йодного числа стеариновой кислоты может приводить к изменению
вулканизационных характеристик резиновой смеси, изменять еѐ растворимость в каучуке
и приводить к «выцветанию» на поверхность резин.
Таблица 2.2 - Свойства стеариновой кислоты.
Показатель
Норма
Температура
плавления,
°С
Температура
кипения,
°С/мм рт ст
69,4
383
Плотность,
(20°С), кг/м3
847 (69°С)
1,4299
(80,2°С)
𝑛𝑛20 𝐷𝐷
Является органическим активатором вулканизации, диспергатором ингредиентов
резиновых смесей и пластификатором, улучшает распределение ингредиентов в резиновой
смеси. Активаторы вулканизации – это компоненты вулканизующей системы, которые
повышают эффективность действия ускорителей.
Активирующее действие обусловлено взаимодействием с оксидом цинка и
образованием растворимого в каучуке стеарата цинка, который участвует в процессе
вулканизации.
Отрицательным свойством стеариновой кислоты является ее незначительная
растворимость в каучуке, в результате чего она выцветает из резиновых смесей, снижая
клейкость.
2.1.3 Сульфенамид Ц
Ускоритель с широким плато вулканизации при высоких температурах (до 160°C).
Благодаря большому индукционному периоду и повышенной критической температуре
действия (около 1200С) обеспечивает резиновым смесям стойкость к подвулканизации
даже при интенсивных методах переработки. Резина после вулканизации обладает
комплексом превосходных физико-механических свойств, в том числе эластичностью,
стойкостью к разрыву. Данный ускоритель применяется как отдельно, так и совместно с
другими ускорителями. Он повышает устойчивость к различным видам деформации и
3
сопротивление старению. Сульфенамиды не изменяют окраски и запаха резин, могут
вызывать только слабое окрашивание светлых смесей, имеют горький вкус и не пригодны
для производства изделий, применяемых в пищевой промышленности.
Активен при температуре 135°С и выше. Активируется тиурамами,
дитиокарбаматами, тиазолами, оксидом магния, карбонатом магния. Для вулканизации
необходимы активаторы вулканизации: окись цинка и стеариновая кислота.
Цвет кремовый
Запах слабый, аминоподобный
Точка вспышки 177 °C
Критическая температура действия 120°C
Температура плавления 103°C
Плотность 1300 кг/м3 (20°C)
Объемная плотность 455-495 кг/м3
d = 1.30
Смеси пыли и воздуха могут вспыхивать при действии искр или источника
возгорания. Не допускать попадания на одежду. Не допускать пылеобразования. Принять
меры для предотвращения образования статического заряда. Относится к третьему классу
опасности, ПДК в воздухе рабочей зоны составляет не более 3 мг/м3 [6].
Выпускается в соответствии с ТУ 113-00-05761637-02-95;
Свойства представлены в табл. 2.3.
Таблица 2.3 – Свойства Сульфенамида Ц.
Показатель
Норма
Цилиндрические
гранулы от светлокремового до светлозелёного цвета,
агломераты не
допускаются
Внешний вид
Массовая доля
пылевидного продукта
(просев на сите с сеткой
014К), %, не более
Массовая доля остатка,
нерастворимого в
спирте, %, не более
3,0
0,7
Потеря массы при 60°C,
%, не более
0,5
Температура плавления,
°C, не ниже
98
Массовая доля золы, %,
не более
0,3
4
2.1.4 Ацетонанил
Стекловидные гранулы или чешуйки от светло-коричневого до темно-коричневого
цвета. Нерастворим в воде, растворим в бензоле, ацетоне, хлороформе.. Тпл ≤ 120° (чист.),
Тпл= 84 - 110° (техн.).
Примененяется в резинах из всех каучуков общего назначения в качестве
высокоэффективного стабилизатора, антиоксиданта синтетических каучуков в
производстве широкого ассортимента резинотехнических изделий и шин.
Обладает сильным токсическим действием. Угнетает функцию центральной
нервной системы. При введении в желудок через 2—3 суток — резкое снижение
двигательной активности и сонливость; в эти же сроки гибель первых животных.
Гистологически — дистрофия печени и почек, отек головного мозга и легких. Предельно
допустимая концентрация 1 мг/м3.
Свойства представлены в табл. 2.4.
Таблица 2.4 – Свойства Ацетонанила.
Показатель
Норма
Температура
размягчения,
°С
80-100
Температура
плавления, °С
114
Массовая доля
золы, %, не
более
0,5
Потери при
нагревании, %,
не более
0,5
Относительная
плотность,
г/см3
1,05
5
2.1.5 Оксид цинка
ZnO – химическая формула вещества. Бесцветный порошок, нерастворимый в воде
желтеющий при нагревании.
Свойства представлены в табл. 2.5
Таблица 2.5 – Свойства Оксида цинка.
Показатель
Норма
М
81,74 г/моль
Плотность
5500-5600 кг/м3
Тпл
1975 °C
Средний размер
частиц
Удельная
поверхность
0,1 – 0,3 мкм
3,5 – 9,0 м2/г
Оксид цинка является одним из основных компонентов резиновых смесей. Он
активирует сшивание каучуков серой или ее донорами, повышая количество связанной
серы и эффективность процесса вулканизации. Считают, что в присутствии стеариновой
кислоты оксид цинка превращается в стеарат, непосредственно не взаимодействуя с
ускорителями. Высокая реакционная способность оксида цинка проявляется в
образовании активных фрагментов, присоединяющихся к эластомеру, в катализе распада
ускорителей на свободные радикалы или ионы. Т.е. в резиновой смеси является
активатором ускорителей вулканизации.
Оксид цинка применяют как вулканизующий агент для полихлоропрена и
хлорсульфополиэтилена, карбоксилированных и модифицированных малеиновым
ангидридом каучуков. Кроме того в хлорсодержащих полимерах нейтрализует
отщепляющийся хлористый водород.
Иногда оксид цинка используют как наполнитель для повышения
теплопроводности резин, но очень редко, так как он имеет высокую цену, высокую
плотность и технологические проблемы при приготовлении смесей [5].
2.1.6 Т900
Технический углерод марки Т900 - малоактивный, получаемый термическим
разложением природного газа, с низким показателем дисперсности и низким
показателем структурности.
Выпускается в соответствии с ГОСТ 7885-86.
Свойства представлены в табл. 2.6.
Таблица 2.6 – Свойства Т900.
Показатель
Норма
Удельная условная поверхность, м2/г
Массовая доля потерь при 105 °C, % не
более
12-16
0,4
6
Зольность, % не более
Массовая доля остатка после просева через
сито с сеткой:
05К по ГОСТ 3584-73, % не более
0,15
0,0008
014К по ГОСТ 3584-73, % не более
0045К по ГОСТ 3584-73, % не более
0,02
0,08
2.1.7 ТУ П514
Технический углерод П514 – печной, среднеактивный, получаемый при
термоокислительном разложении жидкого углеводородного сырья со средними
показателями дисперсности и структурности. Выпускается в гранулированном виде.
Основными параметрами техуглерода являются плотность, дисперсность и
структурность, значения которых, а также некоторых других параметров, представлены в
таблице 2.4.
Выпускается в соответствии с ГОСТ 7885-86.
Свойства представлены в табл. 2.7.
Таблица 2.7 – Свойства П514.
Показатель
Норма
Удельная геометрическая поверхность, м2/г
Абсорбция дибутилфталата, см3/100г
pH водной суспензии
Массовая доля потерь при 105 °C, % не
более
Зольность, % не более
Массовая доля общей серы, % не более
Массовая доля остатка после просева через
сито с сеткой:
045К по ГОСТ 3584-73, % не более
05К по ГОСТ 3584-73, % не более
014К по ГОСТ 3584-73, % не более
Массовая доля пыли в гранулированном
техническом углероде, % не более
Сопротивление гранул истиранию, %
Насыпная плотность гранулированного
технического углерода, г/1000 см3 не менее
Светопропускание толуольного экстракта,
% не менее
50-57
97-105
6-8
0,9
0,45
1,1
0,08
0,0008
0,02
6,0
87-95
340
85
2.1.8 ТУ П234
7
Технический углерод П234 – получаемый при термоокислительном разложении
жидкого углеводородного сырья, с высоким показателем дисперсности и средним
показателем структурности.
Выпускается в соответствии с ГОСТ 7885-86.
Свойства представлены в табл. 2.8.
Таблица 2.8 – Свойства П234.
Показатель
Норма
Удельная геометрическая поверхность, м2/г
Удельная адсорбционная поверхность, м2/г
Абсорбция дибутилфталата, см3/100г
pH водной суспензии
Массовая доля потерь при 105 °C, % не
более
Зольность, % не более
Массовая доля общей серы, % не более
Массовая доля остатка после просева через
сито с сеткой:
045К по ГОСТ 3584-73, % не более
05К по ГОСТ 3584-73, % не более
014К по ГОСТ 3584-73, % не более
Массовая доля пыли в гранулированном
техническом углероде, % не более
Сопротивление гранул истиранию, %
Насыпная плотность гранулированного
технического углерода, г/1000 см3 не менее
Светопропускание толуольного экстракта,
% не менее
95-100
98-112
97-105
7-9
0,4
0,3
1,1
0,08
0,0008
0,02
6,0
87-95
340
90
2.1.9 ДБС
Дибутилсебацинат - бесцветная вязкая жидкость. Общая формула С18Н34О4.
Растворим в толуоле, ацетоне, гексане, этаноле. Практически не растворим в воде,
пропиленгликоле, глицерине. У вещества Тпл - 12°С, Ткип - 344-345 °С.
Эфиры себациновой и адипиновой кислоты относятся к 3-му классу опасности по
ГОСТ
12.1.007-76.
Контроль за состоянием воздушной среды - по ГОСТ 12.1.005-88.
Производственные помещения должны быть обеспечены приточно-вытяжной
вентиляцией. При работе с пластификаторами следует применять специальную одежду и
средства индивидуальной защиты по ГОСТ 12.4.011-89.
Выпускается в соответствии с ГОСТ 8728-88.
Свойства представлены в табл. 2.9.
Таблица 2.9 – Свойства дибутилсебацината.
8
Показатель
Норма
Цветность по
платинокобальтовой
шкале, ед. Хазена, не
более
50
Плотность при 20°С,
г/см3, не менее
0,934 - 0,938
Кислотное число, мг
КОН/г, не более
0,04
Число омыления, мг
КОН/г, в пределах
Температура
вспышки, °С, не
ниже
354-359
183
2.1.10 Сера
Имеет вид порошка насыщенного лимонно-желтого цвета. Температура плавления
Тпл=112-119°С, плотность — 2100 кг/м3. Техническая сера получается из самородных руд
или же природного газа. Сера отличается плохой тепло- и электропроводностью.
При необходимости получения резин с заданным комплексом свойств, следует
применять ускорители и активаторы вулканизации, с которыми сера в процессе
вулканизации активно взаимодействует. В результате такого взаимодействия в матрице
каучука образуются пространственно-сшитые структуры.
Выпускается в соответствии с ГОСТ 127.4-93;
Свойства представлены в табл. 2.10.
Таблица 2.10 – Свойства серы
9
10
2.2 Методы исследования
2.2.1. Методика определения усадки резиновых смесей
Усадка резиновой смеси
Методика
Определение усадки резиновых смесей.
Резиновую смесь разогревают на вальцах в течение 5-6 минут, срезают в виде листа
толщиной 1-2 мм. В момент снятия резинового листа на его поверхность, с нижней
стороны зазора вальцов, наносится шаблоном окружность диаметром 50 мм. В результате
усадки резиновой смеси окружность (рис. А) обращается в эллипс (рис. Б) с малой остью
d2. Усадка резиновых смесей происходит во времени и практически завершается через 2
часа после снятиярезинового листа.
Усадка резиновых смесей рассчитывается по формуле:
X = (d1 – d2) / d1*100% ,
где d1 – диаметр шаблона;
d2 – малая ось эллипса.
Величину замеряют не ранее, чем через 2 часа после снятия резинового листа с вальцов.
2.2.2 Каучуки и резиновые смеси. Метод определения
пластоэластических свойств на пластометре.
ГОСТ 415-75
Сущность метода заключается в сжатии образца между двумя плоскопараллельными
плитами под воздействием нагрузки при заданной температуре и измерении высоты
образца до приложения нагрузки, под нагрузкой и после снятия нагрузки и последующего
«отдыха».
11
1. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
1.1. Образцы для испытания
1.1.1. Образцы должны иметь форму цилиндра диаметром 16 ± 0,5 мм и высотой 10 мм.
Диаметр образца определяется диаметром режущего инструмента.
1.1.2. Образцы изготавливают из пластин каучука или резиновой смеси. Режим обработки
и время вылежки пластин перед испытанием устанавливаются нормативно-технической
документацией.
При отсутствии в нормативно-технической документации указаний время вылежки
устанавливается не менее 2 ч и не более 24 ч.
1.1.3. Образцы изготавливают на вырезном приспособлении при вращении ножа,
смачиваемого водой или мыльным раствором с последующим подрезанием образцов с
торцов до заданных размеров способом, предотвращающим смятие образца.
1.1.4. Допускается дублирование пластин при заготовке образцов, если толщина пластин
не позволяет получить требуемую высоту образца, при этом режим дублирования
устанавливается нормативно-технической документацией.
1.1.5. Образцы для испытания не должны иметь пор, видимых невооруженным глазом.
1.1.6. Для предотвращения слипания образцов допускается припудривать их тальком.
2. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
2.1. Устанавливают в приборе температуру (70 ± 1) °С.
2.2. Устанавливают на нуль индикатор часового типа.
2.3. Высоту образца h0 измеряют толщиномером при температуре (20 ± 2) или (23 ± 2),
или (27 ± 2) °С.
2.4. При испытании образцы с торцов прокладываются калькой, которая не изменяет
свойств образцов в процессе испытания и препятствует прилипанию испытуемых
образцов к плитам прибора.
2.5. Образец прогревают в термостате 3 мин.
2.6. После прогрева образец помещают в центр нижней плиты прибора и производят
сжатие образца между плитами под действием постоянной нагрузки, фиксированный вес
которой является 5 кг. Время установки образца не более 15 с.
2.7. По истечении 3 мин воздействия нагрузки на образец измеряют по индикатору
высоту образца h1, находящегося под нагрузкой.
2.8. Освобождают образец от действия нагрузки, извлекают его из прибора, затем образец
помещают на ровную поверхность и дают ему «отдыхать» при температуре (20 ± 2) или
(23 ± 2), или (27 ± 2) °С в течение 3 мин. Время извлечения образца из прибора - не более
15 с.
2.9. После «отдыха» измеряют высоту образца h2 толщиномером.
2.10. Образцов должно быть не менее двух.
3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1.
Пластичность Р, мягкость S, «восстанавливаемость» R, эластическое
восстановление и относительное эластическое восстановление вычисляют по формулам:
Пластичность (Р)
12
Мягкость (S)
«Восстанавливаемость» (R)
Эластическое восстановление (R’) в миллиметрах
Относительное эластическое восстановление (R”)
где h0 - первоначальная высота образца, мм;
h1 - высота образца под нагрузкой;
h2 - высота образца после снятия нагрузки и отдыха, мм.
3.1а. Мягкость М, используемая для характеристики регенератора, выражается в
миллиметрах и соответствует высоте образца под нагрузкой hl.
3.2. За результат испытания принимают:
среднее арифметическое из значения пластичности Р двух образцов, если расхождение
между ними не будет превышать 0,03;
среднее арифметическое из значения мягкости S двух образцов, если расхождение между
ними не будет превышать 0,04;
среднее арифметическое из значения «восстанавливаемости» R двух образцов, если
расхождение между ними не будет превышать 0,06;
среднее арифметическое из значения эластического восстановления R двух образцов,
если расхождение между ними не будет превышать 0,5 мм;
среднее
арифметическое
из
значения
относительного
эластического
восстановления двух образцов, если расхождение между ними не будет превышать 0,06;
среднее арифметическое значений мягкости М двух образцов. Норма по расхождению
показателей должна быть указана в нормативно-технической документации.
3.3. Если расхождение между значениями показателей (Р, S, R, или ) превышает
расхождения, указанные в п. 3.2, проводят испытание еще двух образцов и требуемый
показатель определяют по результатам испытаний двух образцов из четырех, исключая
из расчета максимальное и минимальное его значение.
3.4. По результатам испытаний составляют протокол, содержащий следующие данные:
марку каучука или шифр резиновой смеси;
диаметр измерительных поверхностей толщиномера; дату испытания; результаты
испытания; обозначение настоящего стандарта.
4. СХЕМА ПРИБОРА
13
1 - гайка; 2 - индикатор часового типа; 3 - кронштейн; 4 - шток; 5 - перекладина;
6 - серьга; 7 - груз; 8 - планка направляющая; 9 - плита; 10 - рычаг; 11 - ручка;
12- выступ; 13 - плита стальная; 14- площадка; 15- рычажок; 16 - штифт измерительный;
17- термометр (или термопара)
2.2.3 КАУЧУКИ И РЕЗИНОВЫЕ СМЕСИ
Метод определения вязкости и способности и преждевременном
вулканизации
ГОСТ 10722-76
1. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ
1.1. Каждый образец должен состоять из двух дисков диаметром 45—50 мм и
толщиной свыше 10 мм.
1.2. Диски заготавливают вырубными ножами из пластин каучука или резиновой
смеси.
1.3. Режим обработки пластин должен обеспечивать монолитность материала и
отсутствие в нем воздушных включении.
Режим обработки и время выдержки пластин перед испытанием устанавливают в
нормативно-технической документации на испытуемый материал. При отсутствии
указаний в нормативно-технической документации время выдержки должно быть 2—24 ч
для каучуков и 2—72 ч для резиновых смесей.
1.4. При заготовке образцов допускается использовать более тонкие пластины и
накладывать их друг на друга для получения требуемой высоты образца.
1.5. Образцы для испытания хранят при температуре окружающей среды.
2. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
2.1. Образец в закрытой камере прогревают при температуре испытания в течение
времени, установленного в нормативно-технической документации на испытуемый
материал. При отсутствии в нормативно-технической документации соответствующих
указаний образец прогревают в течение 1 мин, после чего приводят во вращение ротор.
2.2. Определение показателей испытания.
14
2.2.1. Вязкость Mt измеряют значением крутящего момента на оси ротора по истечении
времени его вращения, указанного в нормативно-технической документации на
испытуемый материал. При отсутствии в нормативно-технической документации
соответствующих указаний Mt измеряют по истечении 4 мин от начала вращения ротора.
При отсутствии автоматической записи вязкости следует начать наблюдение за
показаниями шкалы прибора за 30 с до заданного времени измерения. Наименьшее
показание, полученное в течение этого времени, принимают за вязкость Mt.
2.2.2. Перепад вязкости J, характеризующий относительное уменьшение вязкости в
течение заданного времени от начала вращения ротора, определяют с помощью двух
значений вязкости: максимального Мmax и Mt. Измерение вязкости Мmax производят на
пятой секунде от начала вращения ротора, значение вязкости Mt определяют в
соответствии с предыдущим пунктом.
2.2.3.
Способность резиновых смесей к преждевременной вулканизации
характеризуют началом и скоростью подвулканизации.
При определении способности резиновых смесей к преждевременной вулканизации
продолжительность предварительного прогрева образца учитывают как время
испытания; испытание проводят до тех пор, пока вязкость не превысит минимального
значения Mmin на 40 единиц по Муни.
Если вязкость образца через 45 мин от начала испытания не превысит минимальную
на 40 единиц, испытание заканчивают и проводят экстраполяцию кривой зависимости
показателя вязкости от продолжительности испытания до значения вязкости, равного
Mmin + 35 единиц.
При отсутствии в приборе автоматической записи вязкости последнюю следует
регистрировать не реже, чем через каждую минуту. При этом за показаниями по шкале
следят в интервале ± 15с от заданного времени и регистрируют самое низкое значение
вязкости, полученное в этом интервале времени.
2.2. По окончании испытания раскрывают испытательную камеру н вынимают
образец. Испытательную камеру и ротор следует очистить.
3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Вязкость Mt выражают в условных единицах вязкости по Муни с указанием
ротора (большого или малого), на котором проведено испытание, времени прогрева
образца, времени вращения ротора и температуры испытания.
15
- минимальная вязкость;
t5- время до начала подвулканизации при
t35- время до начала вулканизации при
;
;
Пример записи результата испытания:
50 МБ1+4 (100°С),
где
50 М— число единиц по Муни;
Б — большой ротор;
1 — время предварительного прогрева, мин;
4 — время вращения ротора, мин;
100— температура испытания, °С.
3.2. Перепад вязкости J вычисляют по формуле
J = (Mmax– Mt)/Mt
3.3. Начало подвулканизации резиновой смеси характеризуют временем t5 в минутах.
Скорость подвулканизации Δt выражают в минутах и вычисляют по формуле Δt = t35 – t5.
3.4. За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов
испытаний не менее двух образцов. Допускаемые расхождения результатов испытаний
каждого образца от среднего арифметического не должны превышать:
±2.5% —по показателю вязкости Mt до 90 единиц;
±2 единицы — по показателю вязкости свыше 90 единиц';
± 10% — по перепаду вязкости J;
±10% — по времени начала подвулканнзации t5;
± 10% — по скорости подвулканнзации Δt
4. СХЕМА ПРИБОРА
16
1 —верхняя цилиндрическая полуформа, 2— дисковая головка ротора; 3—нижняя
цилиндрическая полуформа, 4—стержень ротора
2.2.4 РЕЗИНЫ. Методы испытаний на стойкость в ненапряженном
состоянии к воздействию жидких агрессивных сред
ГОСТ 9.030-74
Сущность метода заключается в определении веса или объёма испытываемого образца
резины до и после набухания.
1. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
1.1 Для испытания пользуются образцами размером от 50 до 100 мг. При испытании
готовых изделий допускается заготовка образцов произвольной формы, для удобства
различия образцов одной резиновой смеси, за стандарт формы взяты квадрат, треугольник
и круг.
1.2Каждый образец перед испытанием должен быть тщательно осмотрен; при
обнаружении язв, пор, наружных повреждений и других видимых дефектов образец
бракуют.
2. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
2.1 При проведении испытания все стороны образца должны быть покрыты жидкостью.
2.2 Марка жидкости, концентрация, температура и продолжительность действия образец
определяются техническими требованиями на испытуемую резину.
2.3 Жидкости, в которых производится набухание, должны быть проверены на
соответствие требованиям стандартов.
2.4 Число испытуемых образцов от каждой характеризуемый пробы должно быть не менее
трёх.
3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
При использовании весового метода определения:
При определении весового набухания резины испытуемый образец взвешивают на весах
до и после набухания.
Весовой процент набухания вычисляют по формуле:
17
Где G0 – вес образца до набухания, в г;
G1 - вес образца после набухания, в г;
2.2.5 Метод определения упругопрочностных свойств при растяжении
ГОСТ 270-75
Сущность метода заключается в растяжении образцов с постоянной скоростью до разрыва
и измерении силы при заданных удлинениях и в момент разрыва и удлинения образца в
момент разрыва.
1.
ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
1.1. Образцы после вулканизации выдерживают в соответствии с требованиями ГОСТ 269.
Для образцов из готовых изделий допускается продолжительность выдержки после
вулканизации не менее 6 ч.
1.2. Образцы перед испытанием кондиционируют в соответствии с требованиями ГОСТ
269.
1.3. Толщину образцов измеряют толщиномером по ГОСТ 11358 с нормированным
измерительным усилием, ценой деления шкалы 0,01 мм и диаметром измерительной
площадки не более 16 мм.
Толщину образцов лопаток измеряют на узкой части. За результат измерения принимают
среднее арифметическое всех измерений.
1.4. За ширину образца лопатки принимают расстояние между режущими кромками ножа
в его узком участке.
2. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
2.1. Испытания проводят при температуре (23±2) °С и скорости движения активного
захвата (500 ± 50) мм/мин.
Допускается проводить испытания при повышенных температурах рекомендуемого ряда:
70 ± 2; 100 ± 2; 125 ± 2; 150 ± 2; 200 ± 3; 250 ± 5°С.
Рекомендуется испытания образцов типа V проводить со скоростью движения активного
захвата (1000 ± 50) мм/мин.
2.2. Образец в форме лопатки закрепляют в захватах машины по установочным меткам
так, чтобы ось образца совпадала с направлением растяжения. При испытании образцов с
наплывами их закрепляют в захватах по краям наплывов.
2.3. Проверяют нулевые установки приборов, измеряющих силу и удлинение, и приводят
в действие механизм растяжения. В ходе непрерывного растяжения образца фиксируют
силу, соответствующую заданным удлинениям.
2.4. В момент разрыва образца фиксируют силу и расстояние между метками для образцов
лопаток или расстояние между центрами роликов для образцов колец.
2.5. Для образцов лопаток типов I, II, V с наплывами допускается измерение расстояния
между наплывами при условии применения зажимов.
2.6. При установке образцов в зажиме необходимо следить за тем, чтобы наплыв плотно
прилегал к поворотной пластинке зажима.
2.7. При разрыве образца за пределами узкой части результаты испытаний не учитывают.
18
3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Прочность при растяжении выражают условным и истинным значениями, указанными
ниже.
3.1.1. Условную прочность (fр) в МПа (кгс/см2) образцов лопаток вычисляют по формуле
,
где Рр - сила, вызывающая разрыв образца, МН (кгс);
d - среднее значение толщины образца до испытания, м (см);
b0 - ширина образца до испытания, м (см).
3.2. Относительное удлинение (εр) при разрыве образцов лопаток в процентах вычисляют
по формуле
,
где lр - расстояние между метками в момент разрыва образца, мм;
l0 - расстояние между метками образца до испытания, мм.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.3. Условное напряжение при заданном удлинении образцов лопаток (fε) в МПа (кгс/см2)
вычисляют по формуле
,
где Рε - сила при заданном удлинении, МН (кгс);
d - среднее значение толщины образца до испытания, м (см);
b0 - ширина образца до испытания, м (см).
3.4. В качестве дополнительных характеристик резины рекомендуется пользоваться
величинами истинного напряжения при заданном удлинении и истинной прочностью.
3.4.1. Истинное напряжение при заданном удлинении образцов лопаток (σε) в МПа (кгс/см
2) вычисляют по формуле
,
где fε - условное напряжение при заданном удлинении, МПа (кгс/см2);
εε - заданное удлинение, %.
3.4.2. Истинную прочность (σр) в МПа (кгс/см2) вычисляют по формуле
,
где fp - условная прочность, МПа (кгс/см2);
εр - относительное удлинение, %.
3.4.3. Относительное остаточное удлинение при разрыве:
,
где l0 – начальная длина образца (до испытания), lк – конечная длина образца (после
разрушения).
19
3.5. За результат испытаний принимают среднее арифметическое показателей всех
испытанных образцов из одной закладки резиновой смеси, одной пластины, одного
изделия или нескольких изделий, если из одного изделия нельзя изготовить необходимое
количество образцов. Если результаты испытаний отклоняются от средней величины
прочности более чем на ±10 %, то их не учитывают и среднее арифметическое вычисляют
из оставшихся образцов, число которых должно быть не менее трех.
3.6. В протоколе испытания записывают результаты: по прочности, округленные до целых
значений в кгс/см2 и до десятых долей в МПа, а по относительному удлинению - до
десятков.
4. АППАРАТУРА
2.1. Машина для испытания должна обеспечивать:
измерение силы при заданных удлинениях и в момент разрыва с погрешностью измерения
силы при прямом ходе (нагружении) не более ±1% от измеряемой силы, начиная с 0,2 от
наибольшего предельного значения каждого диапазона измерения;
ход активного захвата не менее 1000 мм;
скорость движения активного захвата (500±50) и (1000±50) мм/мин;
измерение расстояния между метками и захватами при растяжении образца устройством с
ценой деления шкалы не более 1 мм или градуированным в процентах относительного
удлинения. Допускаются другие способы измерения удлинения образцов.
2.2. Предпочтительнее машины с безынерционным силоизмерителем. Для машин с
маятниковым силоизмерителем шкалу нагрузок выбирают так, чтобы измеряемая сила
была от 20 до 90% предельного значения шкалы.
2.3. Зажимы для образцов лопаток должны обеспечивать надежное закрепление образца
по установочным меткам или наплывам при равномерном давлении по всей его ширине.
2.4. Рекомендуется применять разрывную машину, снабженную устройством,
регистрирующим силу в зависимости от удлинения образца.
Допускаемая погрешность регистрации силы на диаграмме должна быть ±2%, а
удлинения - ±3% от измеряемой величины.
Допускается применять машины со шкалами, градуированными в единицах напряжения, и
с печатающими устройствами. Суммарная погрешность регистрации показателей должна
быть ±5%.
2.2.6 РЕЗИНА. Определение сопротивления раздиру
ГОСТ 262-93
Сущность метода заключается в измерении силы, необходимой для полного раздира
указанного образца при разрастании уже имеющегося в образце надреза или разреза.
Сила, необходимая для раздира, прикладывается при помощи разрывной машины,
работающей без остановок при постоянной скорости движения траверсы до разрушения
20
образца. В зависимости от примененного метода для расчета сопротивления раздиру
используют максимальную или среднюю по медиане достигнутую силу.
Предполагается отсутствие корреляции между данными, полученными на образцах
разных типов.
1. Подготовка образцов
1.1. Размеры и подготовка
1.1.1. Образец вырубают из листа с помощью штанцевого ножа, имеющего дугообразную
форму, похожую на полулуние. Резина может быть смочена водой или мыльным
раствором и должна поддерживаться листом слегка прогибающегося материала (например
кожи прорезиненной ткани или картона) на плоской жесткой поверхности.
1.1.2. Толщину образца рекомендуется брать равной (2,0±0,2) мм и замерять в области
проведения испытаний в соответствии с ГОСТ 269. Ни одно значение не должно
отклоняться от выбранного более чем на 2%. Если проводится сравнение групп образцов,
то средняя толщина каждой группы должна находиться в пределах 7,5% суммарной
средней толщины по всем группам.
Допускается испытывать образцы толщиной (1,0±0,2) мм.
Допускается проводить испытания на образцах из готовых изделий другой толщины в
зависимости от изделия, при этом результаты испытаний сравнимы в тех случаях, когда
различие в толщине образцов не превышает ±10%. Способ изготовления образцов из
готовых изделий должен быть указан в нормативно-технической документации на
изделие.
Допускается толщину образцов измерять толщиномером по ГОСТ 11358 с ценой деления
шкалы 0,01 мм и диаметром измерительной площадки не более 16 мм.
Метод Г (дугообразный образец) - надрез глубиной (0,50±0,08) мм по центру вогнутой
внутренней грани образца для испытаний.
1.1.3. Допускается наносить надрез одновременно с вырубкой образца при соблюдении
заданной глубины надреза.
2. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
После кондиционирования помещают образец в испытательную машину.
Испытание дугообразных образцов проводят при скорости движения захвата (500±50)
мм/мин.
Записывают максимальную силу для исследуемых дугообразных образцов.
Расстояние между захватами для дугообразных - не менее 15 мм. Для испытаний при
повышенных температурах в камере температуру доводят до заданной и прогревают
образец не менее 3 мин. Максимальное время прогрева образца не должно превышать
15мин.
3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Сопротивление раздиру в килоньютонах на метр толщины вычисляют по формуле
,
21
где - максимальная сила для методов В и С и среднее по медиане значение силы в
ньютонах, рассчитанное в соответствии с ГОСТ 6768 при использовании метода А, Н; толщина образца, м.
Допускается результат испытания дугообразных и серповидных образцов принимать
среднее арифметическое показателей пяти испытуемых образцов. Если результаты
испытаний отличаются от среднего арифметического более чем на 10%, их не учитывают
и среднее арифметическое вычисляют из оставшихся образцов, число которых должно
быть не менее трех.
Если после обработки результатов осталось менее трех образцов, испытания следует
повторить.
4. ОБОРУДОВАНИЕ
4.1. Машины для испытаний
Машина должна соответствовать требованиям ГОСТ 28840. Она должна поддерживать
установленную постоянную скорость движения.
Допускается проводить испытания на машине с маятниковым силоизмерителем. При этом
шкалу нагрузки выбирают так, чтобы измеряемая сила была от 20 до 85% номинального
значения шкалы.
2.2.7 Методы определения удельного объёмного и удельного
поверхностного электрических сопротивлений полимеров
ГОСТ 6433.2-71
1. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
1.1. Образцы для испытаний не должны иметь видимых невооруженным глазом
короблений, препятствующих плотному прилеганию электродов, а также трещин,
сколов, вмятин, заусенцев, загрязнений. Поверхности образцов, подвергавшиеся
механической обработке, должны быть гладкими, без выбоин и царапин; плоскости
образцов должны быть параллельными.
2. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
2.1 С помощью микрометра измеряют толщину образца и помещают его в электродное
устройство испытательной камеры. Для измерения объёмного
электрическогосопротивления электроды подключают к измерительному прибору
согласно рис. 9,2 а, а при измерении поверхностного электрического сопротивления согласно рис. 9,2 б. Измерения проводят по инструкции к измерительному прибору. Перед
подачей напряжения электроды на образце должны быть замкнуты не менее чем на одну
минуту. Отсчёт показаний начинают с 60 секунды после подачи напряжения.
22
3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Удельное объёмное электрическое сопротивление рассчитывают по формуле:
Удельное поверхностное электрическое сопротивление рассчитывают по формуле
2.2.8 Методы определения удельного объёмного и удельного
поверхностного электрических сопротивлений полимеров
ИСО
1. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
1.1 Для испытания из пластинки резины с оптимальным временем вулканизации
нарезается не меньше пяти образцов в виде полосок шириной 10 мм, длинной 70-80 мм и
толщиной более 2 мм.
Перед испытанием необходимо осмотреть образцы на отсутствие пор, трещин и любых
других дефектов. Пронумеровать, измерить толщины в трёх точках толщиномером и
записать их среднее значение.
2. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
23
Образец помещается в зажим, сквозь который будет подаваться ток. После помещения
образца в зажим, включается аппарат и сквозь образец пускают электрический ток.
Оборудование показывает силу тока и напряжение. Записываем данные, после чего
выключаем и повторяем по тому же приципу со всеми остальными образцами.
После снятия всех показаний данные образцы нормализуют путем нагревания их в
термокамере один час. После чего образцам дают отстояться.
Затем данные образцы снова помещают в аппарат и снова пропускают по ним
электрический ток для снятия новых показаний уже нормализованной резины.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1 Удельное электрическое сопротивление (измеряется в Ом*м) характеризует
способность вещества препятствовать прохождению электрического тока и
рассчитывается по формуле
𝜌𝜌𝑣𝑣
Где Uср – среднее напряжение, В
𝑈𝑈ср ∗ 10−2 ∗ 10−3 ∗ вср
𝐽𝐽𝑉𝑉 ∗ 10−2 ∗ 1,5
Jv – сила тока, А
Вср – толщина образца, мм
Берется среднее значение удельного электрического сопротивления для резины.
Рисунок 2.10. Схема измерения удельного объёмного электрического сопротивления
потенциометрическим методом: 1 — изолирующая пластина; 2 — токовые электроды; 3
— потенциальные электроды ножевого типа; 4 — образец электропроводной резины
24
2.2.9
Резина. Метод определения сопротивления истиранию при скольжении
ГОСТ 426-77
Сущность метода заключается в истирании образцов, прижатых к абразивной поверхнсти
вращающегося с постоянной скоростью диска, при постоянной нормальной силе и
определении показателей сопротивления истиранию или истираемости.
1. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ
1.1. Образцы по форме и размерам должны соответствовать указанным на чертеже. Допу
скается применять образцы высотой (10,0 ± 0,2) мм.Образцы вулканизуют в прессформах.
1.2. Допускается применять дублированные образцы, при этом испытуемую резину в
форме квадратных пластин со стороной (20,0 ± 0,5) мм и толщиной (2,0 ± 0,5) мм
наклеивают на образцы из резины с твердостью (66 ± 2) условных единиц по ГОСТ 263,
изготовленные по п. 1.1 с уменьшенной на (2,0 ± 0,5) мм высотой.
1.3. При испытании изделий способ изготовления дублированных образцов
устанавливают в нормативно-технической документации на изделия.
1.4. Истираемая часть образцов должна выступать из рамки-держателя на (3,5 ± 0,5) мм, а
образцов из пористых резин для низа обуви - на (5,5 ± 0,5) мм.
1.5. На поверхности образцов не должно быть раковин, трещин, посторонних включений
и других дефектов.
2. АППАРАТУРА
2.1. Прибор для определения сопротивления истиранию при скольжении должен
обеспечивать:
надежное крепление образцов в рамке-держателе и шлифовальной шкурки на
вращающемся диске;
истирание двух образцов одновременно при постоянном радиусе, при расчетной
скорости скольжения (по их центру) (0,30 ± 0,05) м/с;
нормальную силу на два образца 16, 20 и 26 Н (1,6; 2,0 и 2,6 кгс) с погрешностью массы
грузов, создающих нормальную силу, не более ± 0,005 кг;
измерение силы трения двух образцов от 2 до 50 Н (0,2 - 5,0 кгс) с допускаемой
погрешностью не более ± 3 % от измеряемого значения.
2.2. Прибор должен иметь воздуховод для подведения сухого сжатого воздуха под
давлением до 0,15 МПа (1,5 кгс/см2), очищающего поверхность шлифовальной шкурки
от истертой резиновой крышки. На концах воздуховода со стороны, обращенной к диску,
должны быть отверстия диаметром (1,0 ± 0,1) мм для равномерной обдувки поверхности.
Расстояние концов воздуховода с отверстиями от поверхности диска должно быть (22 ±
2) мм. Выход струи воздуха из отверстий должен осуществляться под углом (45 ± 5)° к
поверхности диска навстречу его движению.
25
2.3. Вращающийся диск прибора должен размещаться в кожухе с выводной трубкой для
подключения к системе вытяжной вентиляции.
3. ПРОВЕДЕНИ ИСПЫТАНИЯ
3.1. Два образца испытуемой резины закрепляют в рамках-держателях прибора,
притирают их,проведя 100 оборотов, после следуют ещё 100 оборотов на истираемость.
После происходит взвешивание и повторные 200 оборотов с последующим взвешиванием.
3.2. Испытание проводят при нормальной силе на две образца, равной 26 Н (2,6 кгс), если
в нормативно-технической документации на резину или изделия не указана другая
нормальная сила.
3.3. В зависимости от износостойкости испытуемых резин продолжительность испытания
может быть изменена, при этом потеря массы резины не должна быть менее 0,05 г.
3.4. После испытания не более двенадцати образцов (шести пар) испытуемых резин
определяют истирающую способность крута шлифовальной шкурки по пп. 3.4; 3.5; 3.7 3.12, принимая за результат среднее арифметическое значение истирающей способности
двух последовательных определений.
При уменьшении истирающей способности круга шлифовальной шкурки на 20 % и более
его заменяют новым.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Истираемость (a) в м3/ТДж (см3/кВт×ч) вычисляют по формуле
4.2. Сопротивление истиранию (b) в Дж/мм3 (кгс×м/см3) вычисляют по формуле
где А - работа трения в Дж (кгс×м), которую вычисляют по формуле
А = F×l,
где F - среднее значение силы трения за время испытания, Н (кгс);
l - путь трения, м, вычисляемый по формуле
l = v×t = pDn,
где v - скорость скольжения по центру образцов, м/с;
t - время испытания, с;
D - расстояние между центрами образцов, м;
п - число оборотов диска за время испытания.
26
Убыль объема резины (DV) в мм3 (см3) двух испытуемых образцов вычисляют по
формулам
или
где m1 - масса двух образцов до испытания, кг (г);
m2 - масса двух образцов после испытания, кг (г);
r - плотность резины, кг/м3 (г/см3), определяемая по ГОСТ 267 или другим методом,
установленным в нормативно-технической документации, утвержденной в установленном
порядке.
4.3. За результат испытания принимают среднее арифметическое не менее трех значений
показателей, отличающихся от среднего не более чем на 10 %.
Если результаты испытаний отличаются от среднего значения более чем на 10 % и после
обработки осталось менее трех показателей, испытание повторяют и за результат
испытаний принимают среднее арифметическое результатов удвоенного количества
испытанных образцов.
2.2.10 РЕЗИНА. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ПО ШОРУ А
ГОСТ 263-75
Сущность метода заключается в измерении сопротивления резины погружению в нее
индентора.
1. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ
1.1. Образец для испытания представляет собой пластинку или шайбу с параллельными
плоскостями. При измерении расстояние между точками измерений должно быть не
менее 5 мм, а расстояние от любой точки измерения до края образца не менее 13 мм.
При испытании изделий и образцов из них допускается другое расстояние от точки
измерения до края, которое должно быть установлено в нормативно-технической
документации на резиновые изделия и методы их испытаний.
1.2. Толщина образца должна быть не менее 6 мм. Толщину образца указывают в
нормативно-технической документации на изделия.
27
1.3. Поверхность образца должна быть гладкой, без впадин, трещин, пузырей, пор,
царапин, шероховатостей, надрывов, посторонних включений и других дефектов,
видимых невооруженным глазом.
1.4. Испытание проводят на одном образце.
4. АППАРАТУРА
4.1. Прибор для определения твердости
4.1.1. Прибор должен иметь следующие основные части:
индентор из закаленной стали (чертеж);
пружину для приложения нагрузки к индентору;
шкалу единиц твердости от 0 до 100, при этом 0 должен соответствовать максимальному
проникновению индентора (2,54 мм), а 100 - нулевому проникновению; расстояние
между делениями шкалы должно быть не менее 1 мм, цена деления должна
соответствовать одной единице.
2. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
2.1. После вулканизации образцы выдерживают в соответствии с требованиями ГОСТ
269-66.
2.2. Перед испытанием образцы кондиционируют при температуре (23 ± 2) °С не менее
1ч, при этом они должны быть защищены от воздействия прямых солнечных лучей.
2.3. Температура испытания должна быть равна (23 ± 2) °С. Измеряют толщину образца,
округляя результат до целого числа.
2.4. Испытуемый образец помещают на гладкую горизонтальную поверхность.
Твердомер устанавливают на образец без толчков и ударов в перпендикулярном
положении так, чтобы опорная поверхность площадки соприкасалась с образцом.
Способ установки изделий и образцов из них, место измерения твердости и другие
необходимые сведения должны быть приведены в нормативно-технической
документации на резиновые изделия и методы их испытаний.
Допускается твердомер нагружается вручную.
2.5. Отсчет значения твердости производят по шкале прибора по истечении 3с с момента
прижатия прибора к образцу.
2.6. Для образцов, у которых наблюдается дальнейшее отчетливое погружение
индентора, показатель отсчитывают по истечении (15 ± 1) с, что оговаривают в
нормативно-технической документации на резины, резиновые изделия и методы их
испытаний.
2.7. Твердость измеряют не менее, чем в трех точках в разных местах образца.
28
3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. За результат испытания принимают среднее арифметическое всех измерений,
округленное до целого числа.
Допускаемое отклонение каждого измерения от среднего арифметического значения не
должно превышать ± 3 единицы.
3.3. Результаты испытаний оформляют протоколом, в котором указывают:
обозначение резины или резинового изделия;
толщину образца;
способ изготовления образца;
результат измерения твердости в единицах Шора А и среднее арифметическое
значение;
• дату испытания;
• обозначение настоящего стандарта.
•
•
•
•
2.2.11 Резина. Метод определения эластичности.
Гост 6950-73
Сущностью испытания является определение величины отскока бойка маятника прибора,
падающего с определенной высоты на испытуемый образец.
1.Метод отбора образцов
Образец для испытания представляет собой пластинку или шайбу с параллельными
плоскостями. При измерении расстояние между точками измерений должно быть не менее
5 мм, а расстояние от любой точки измерения до края образца не менее 13мм.
Толщина образца должна быть не менее 6 мм.
Поверхность образца должна быть гладкой, без впадин, трещин, пузырей, пор, царапин,
шероховатостей, надрывов, посторонних включений и других дефектов, видимых
невооруженным глазом.
2.Устройство прибора для проведения испытания и принцип его действия
Основным узлом применяемых для испытаний упругомеров УМР-0,1 и У-0,05 является
маятник, который с помощью защелки 1 может быть закреплен в двух положениях: под
углом 90° и 60° к вертикали.
29
Образцами для испытаний служат цилиндрические диски (6±0,25) мм и диаметром не
менее 40 мм. Поверхность образцов после вулканизации в форме должна быть гладкой без
видимых на глаз дефектов, посторонних включений и загрязнений. Испытание
производится не менее чем на двух образцах с твердостью по Шору А 30-85. Образцы
выдерживают после вулканизации не менее 6 ч и кондиционируют при (23±2)°С не менее
1 ч.
3.Проведение испытания
Образец 7 помещают на площадку 8 так, чтобы точки удара были на расстоянии от его
краев не менее 10 мм. Перемещение образца по площадке во время испытания не
допускается. Образец плотно прижимают пружинами 6.
Нажатием на конец защелки 1 освобождают маятник, при отскоке от образца его ловят
рукой, не давая продолжать совершать повторные затухающие колебания, и с помощью
ручки 15 выводят его каждый раз в верхнее исходное положение.
Вследствие наблюдающегося у резин эффекта размягчения тремя ударами производят
стабилизацию образцов, позволяющую получить более близкие показатели испытания.
Затем устанавливают стрелку в нулевое положение, выполняют четвертый удар маятника
по образцу и фиксируют положение стрелки на соответствующей шкале, принимая его за
показатель эластичности образца. На одном образце определение эластичности проводят
не менее чем в трех точках.
4.Обработка результатов
Для каждого из двух образцов выбирают среднее значение из трех измерений (медиану).
За результат испытания принимают среднее арифметическое двух выбранных значений.
Энергия удара W, затраченная на деформацию образца, равна потенциально энергии
маятника, поднятого на высоту h0 (работой трения на оси маятника пренебрегают):
W=mgh0,
где m – масса маятника, g – ускорение силы тяжести, h0 – высота падения.
Энергия W1, возвращенная образцом, равна:
W1=mgh1,
где h1 – высота отскока маятника от образца.
Эластичность Э, или полезная упругость при отскоке, выражается отношением
возвращенной энергии к затраченной (%):
30
:
где α1 – угол падения маятника, α2 – угол отскока маятника.
2.2.12
Резина. Методы испытаний на многократный продольный изгиб образц
ов с прямой канавкой
ГОСТ 9983-74.
Сущность метода заключается в определении сопротивления образованию
разрастанию трещин при испытании на многократный изгиб образцов без прокола.
и
1. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
1.1. Образцы для испытания
1.1.1. Образцы должны иметь форму полоски с поперечной канавкой посередине.
Канавку получают при вулканизации образцов от полуцилиндрического выступа в
пресс-форме. Поверхность канавки должна быть гладкой, без посторонних включений,
пор, рисок и других дефектов.
1.1.2.
Форма
и
размеры
образцов
должны
соответствовать
рис.1.
Рис.1
1.1.3. Образцы должны быть изготовлены так, чтобы канавка была перпендикулярна
направлению каландрования или вальцевания.
Размеры образцов, кроме толщины, после вулканизации не контролируют.
1.1.4. Образцы испытывают не ранее чем через 16 ч и не позднее чем через 28 сут после
вулканизации.
31
1.1.6. Образцы перед испытанием кондиционируют не менее 3 ч при (23±2) °С.
2. АППАРАТУРА
2.1. Для испытания применяется машина, которая должна обеспечивать: надежное
закрепление образцов в зажимах, один из которых в процессе испытания неподвижен, а
другой совершает возвратно-поступательное движение с частотой (5,00±0,17) Гц
[(300±10) цикл/мин];
смещение подвижного зажима в процессе испытания (57,0 ) мм;
максимальное расстояние между зажимами (75,0 ) мм.
2.2. Зажимы должны быть параллельны между собой, допускаемое отклонение не
должно превышать 0,25 мм на каждые 50 мм длины зажима. Во время движения зажимы
должны находиться в одной плоскости.
1.2.3. Машина должна быть снабжена счетчиком для определения числа изгибов
образца.
Примечание:
Допускается применять машины без счетчиков, при этом число изгибов образца
вычисляют
по
формуле
,
где
- частота колебаний подвижного зажима, цикл/мин;
- время испытания, мин.
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
3.1. Испытания проводят при температуре (23±2) °С. В помещении, где проводятся
испытания, не должно быть источников образования озона.
3.2. Перед установкой образцов делают в каждом образце небольшой прокол насквозь.
3.3. Образцы закрепляют в зажимах машины при максимальном расстоянии между
ними, без натяжения и изгиба. Канавка каждого образца должна находиться по центру
расстояния между зажимами. Образцы не должны касаться друг друга, а изгиб их
должен
соответствовать
указанному
на
рис.2:
32
3.5. Включают машину и наблюдают за изменением поверхности канавок. Для этого
машину периодически останавливают и определяют появление видимых трещин,
постепенно разрастающегося из проколов. Регистрируют число изгибов в тысячах
циклов до появления трещин равных 12 мм.
3.6. Интервалы наблюдений зависят от сопротивления резин образованию и разрастанию
трещин и выбираются произвольно. Сначала наблюдения делают часто, затем интервалы
увеличивают.
Допускается проведение предварительных испытаний для выбора интервала
наблюдений.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.2. На миллиметровой бумаге по оси ординат наносят ступени (от 1 до 6), а на оси
абсцисс - соответствующие им значения изгибов в тысячах циклов. Через полученные
точки проводят кривую и, применяя графическую интерполяцию, определяют число
изгибов в тысячах циклов для каждой ступени.
4.3. Допускается сопротивление образованию трещин резин оценивать числом изгибов в
тысячах циклов, которое выдерживает образец от начала испытания до образования
видимых трещин.
4.4. За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов всех
испытанных образцов.
33
3.3 Содержание экономического раздела в выпускных
квалификационных работах технических институтов
1. Организация и планирование работ по теме.
В составе работы задействовано 3 человека:
1) Руководитель – отвечает за грамотную постановку задачи, контролирует
отдельные этапы работы, вносит необходимые коррективы и оценивает
выполненную работу в целом;
2) Консультант – отвечает за консультирование в области технической
части проекта: предлагает возможные пути решения задач, выбора
инструментов разработки, способов разработки;
3) Инженер – реализация всех поставленных задач, в том числе проведение
тестирования готового продукта и подготовка проектной документации.
Состав задействованных в работе участников представлен на схеме.
Руководитель
Консультант
Инженер
1.1Организация работ:
На разработку отводится 90 рабочих дней.
Этапы разработки представлены в таблице 1.
№
1
2
Название этапа
Разработка и
утверждение
технического задания
Технические
предложения
3
Эскизный проект:
3.1
Анализ исходных
данных и требований
3.2
Постановка задачи
3.3
Разработка общего
Исполнитель
Трудоемкость,
чел/дни
Продолжительность
работ, дни
Руководитель
5
5
Руководитель
7
Консультант
3
Инженер
9
Консультант
5
Руководитель
2
34
7
16
описания алгоритма
функционирования
4
4.1
4.2
Инженер
7
Руководитель
2
Инженер
5
Руководитель
2
Консультант
2
Инженер
10
Технический проект:
Определение формы
представления
входных и выходных
данных
Разработка структуры
программы и
логической структуры
базы данных
5
Рабочий проект:
5.1
Программирование и
отладка программы
Инженер
24
5.2
Испытание программы
Инженер
4
Корректировка
программы по
результатам испытаний
Инженер
5
5.3
5.4
5.5
Подготовка
технической
документации на
программный продукт
Сдача готового
продукта и внедрение
15
47
Консультант
3
Инженер
7
Руководитель
Консультант
2
2
Инженер
7
Итого
113
90
1.2 График проведения работ:
Календарный график исполнения работы представлен на рисунке1. Из
рисунка 1 так же видно, что общий срок разработки составит 90 дней.
35
2. Расчёт стоимости проведения работ.
с
е
б
е
с
т
о
и
м
о
с
т
ь
1 статья «Материалы, покупные изделия и полуфабрикаты + ТЗР (15%) от ∑ итого
по материалам
2 статья «Специальное оборудование» - как правило, затрат нет
3 статья «Основная заработная плата»
4 статья «Дополнительная заработная плата» 20-30% от основной заработной платы
5 статья «Страховые отчисления» - 30% от ФОТ
6 статья «Командировочные расходы» - как правило, затрат нет
7 статья «Контрагентские услуги» - как правило, затрат нет
8 статья «Накладные расходы» - 250% от основной заработной платы
9 статья «Прочие расходы» - затрат нет
В выпускной квалификационной работе объем затрат на НИР и ОКР
был проведен методом калькулирования.
1 статья «Материалы, покупные изделия и полуфабрикаты».
В этой статье представлены материалы, покупные изделия,
полуфабрикаты, комплектующие изделия и другие материальные ценности,
расходуемые в процессе выполнения:
№ пп
Наименование Единицы
материалов
измерения
Количество
1
1
2
БНКС -40АМН
4
1
3
кг
36
Цена за
единицу
(руб)
5
252
Стоимость
(руб)
6
252
кг
1
140
140
кг
1
375
375
4
5
Стеариновая
кислота
Сульфенамид
«Ц»
Ацетонанил
Оксид цинка
кг
кг
1
1
25
380
25
380
6
7
8
9
10
11
12
13
Т900
П514
П234
ДБС
Сера
Бумага А4
Ручка
Карандаш
кг
кг
кг
кг
кг
пачка
шт
шт
1
1
1
1
1
1
3
1
2
3
40
40
40
1
80
175
33
24
Итого материалов
Транспортно-заготовительные расходы
Итого
40
40
40
1
80
175
99
24
1671
324
1995
2 статья «Специальное оборудование»
Затраты или расходы на специальное оборудование отсутствуют.
3 статья «Основная заработная плата»
Расчет основной заработанной платы
№
пп
1
1
2
3
4
5
Наименование
этапа
2
ТЗ
ТП
Исполнитель
(должность)
3
Руководитель
Руководитель
Консультант
Эскизный
Руководитель
проект
Консультант
Инженер
Технический
Руководитель
проект
Консультант
Инженер
Рабочий проект Руководитель
Консультант
Инженер
Мес.окл
ад (руб)
4
40 000
40 000
29 000
40 000
32 000
27000
40 000
35 000
29 000
40 000
35 000
25000
Трудоемкость
(чел/дни)
5
5
7
3
2
5
16
4
2
15
2
5
47
Оплата за
день (руб)
6
1818
1818
1318
1818
1454
1227
1818
1590
1318
1818
1590
1136
Итого
Оплата за
этап (руб)
7
9090
12726
3954
3636
7270
19632
7272
3180
19770
3636
7950
53392
151508
4 статья «Дополнительная заработная плата»
В
этой
статье
представлены
выплаты,
предусмотренные
законодательством о труде за неотработанное по уважительным причинам
37
время; оплата очередных и дополнительных отпусков; времени, связанного с
выполнением государственных и общественных обязанностей; выплата
вознаграждения за выслугу лет и т.п.
ДЗП = 151508х 0,2 = 30301руб.
Дополнительная заработная плата научного и производственного
персонала составляет по проекту 30301руб.
5 статья «Страховые отчисления»
Отчисления на социальные нужды составляют 30% от фонда оплаты
труда (ФОТ), который состоит из основной и дополнительной заработной
платы.
ФОТ = ОЗП + ДЗП = 151508+ 30301= 181809 руб.
СВ = ФОТ х 30% = 181809 х 0,30 = 54542 руб.
6 статья «Командировочные расходы»
Расходы по данному разделу отсутствуют.
7 статья «Контрагентские услуги»
В процессе разработки данного проекта услуги сторонних организаций не
использовались.
8 статья «Накладные расходы»
В данной статье рассматриваются расходы на содержание и ремонт зданий,
сооружений, оборудования, инвентаря. Это затраты, сопутствующие
основному производству, но не связанные с ним напрямую, не входящие в
стоимость труда и материалов.
НР = ОЗП х 200% = 151508* 2,0 = 303016 руб.
9 статья «Прочие расходы»
По данной статье затраты отсутствуют.
№ пп
1
1
Номенклатура статей расходов
2
Материалы, покупные изделия и полуфабрикаты (за
вычетом отходов)
2
Специальное оборудование для научных
(экспериментальных) работ
-
3
Основная заработная плата научного и производственного
151508
38
Затраты (руб)
3
1995
персонала
4
Дополнительная заработная плата научного и
производственного персонала
5
Страховые взносы в социальные фонды
6
Расходы на научные и производственные командировки
-
7
Оплата работ, выполненных сторонними организациями и
предприятиями
-
8
Прочие прямые расходы
9
Накладные расходы
Итого
30301
54542
303016
541362
«Продукт» в дальнейшем не будет реализован.
Список литературы экономической части
1. Гавриленко Т.Ю., Григоренко О.В., Ткаченко Е.К. Корпоративная
экономика и финансы. М.: РУСАЙНС, 2016-125с.
2. Григоренко О.В., Садовничая И.О., Мыльникова А. Экономика
предприятия и управление организациейМ.: РУСАЙНС, 2017-235с.
3. http://www.rusrezina.ru/katalog/kauchuki-i-himiya/kauchuk-bnks-40-amn-00000000169detail.html
39
Список литературы
1. А.Е. Корнеев, Н.Я. Овсянников «Бутадиен-нитрильные каучуки», Москва-2007 год.
2. И.Я. Тюряев «Теоретические основы получения бутадиена и изопрена методами
дегидрирования» 1973.
3. Корнев А.Е., Буканов А.М., Шевердяев О.Н. «Технология эластомерных материалов»:
Учебник для вузов. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.:НППА «Истек», г. Москва, 2009. - 504
с.
4. О.Б. Литвин «ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ СИНТЕЗА КАУЧУКОВ», 1959.
5. R.N. Santra u.a., Kautschuk and Gummi, Konststoffe Изучение стойкости к действию
кислот и щелочей совместимых смесей на основе сополимера этилен-метилакрилата и
полидиметилсилоксана. – 1994. – 47. - №1 – s. 26-30
6. Большой справочник резинщика. Ч. 1. Каучуки и ингредиенты/ Под ред. . С.В.
Резниченко, Ю.Л. Морозова – М.: ООО «Издательский центр «Техинформ» МАИ», 2012.
– 744 с.; ил.
7. Аверко-Антонович Л.А. Химия и технология синтетического каучука/ Л.А. АверкоАнтонович, Ю.О.Аверко-Антонович, И.М. Давлетбаева, П.А. Кирпичников. – М.: Химия,
КолосС, 2008. – 357 с.; ил.
40
Скачать