Компресивни пластометри
За гумата и каучука еластичността е по-характерна от вискозитета и следователно измерването на вискозитета само по себе си не е достатъчно за определяне на реологичните свойства на тези материали. Например, молекулярната структура на еластомер, по-специално дълговерижните разклонения, определя еластичността с 90% и вискозитета само с 10%. Методите за изпитване на технологичните свойства, които наред с вискозитета описват и еластичността на материала, се основават на принципа на компресия на материала между две равнини. Те включват: определяне на пластичността P при дадено натоварване; разработен в Германия преди около 70 години и стандартизиран метод за измерване на коравина (RI) и еластично възстановяване (ER) според Дефо при дадена степен на деформация; модерен метод за изпитване на релаксометъра на Муни с преобразуване на Фурие. Продължителността на теста на Дефо е около 30 минути, докато на вискозиметъра на Муни е 5 минути.
Коравина по ДефоеDH-30 е мярка за вискозни свойства, която показва колко тегло (в N) трябва да се приложи, за да може една цилиндрична проба да намали наполовина височината си за 30 секунди. Еластичността на Defoe DE-30 (еластично възстановяване) показва размера на постоянната деформация 30 секунди след отстраняване на товара. По време на тестовете се определят следните показатели от кривата на зависимостта на височината на пробата от времето:
0 вискозитетна характеристика At/ - времето, необходимо за компресиране на пробата отHi+AH-1.5mm доH/=7.0mm;
0 еластичност според Defoe (DE =h2- h/),къдетоh2-е височината на пробата, достигната за времетоT(t)след отстраняване на товара.
Определянето на твърдостта и еластичното възстановяване на дефометър се използва по-често при изпитване на твърди гуми и каучукови смеси. Физическото значение на условнотопоказателите за пластичност, мекота (твърдост) и възстановимост, получени при стандартни тестове на компресивни пластометри, далеч не са ясни. Въпреки това те могат да служат като сравнителна характеристика на вискоеластични свойства на каучук и каучукови смеси. Интегралните тестове на Defo-elastomer (IDE) дават резултати, които са много чувствителни към параметрите на микроструктурата на еластомера.
Методът, установен от GOST 10201-75 за определяне на твърдостта и еластичното възстановяване по Defoe в предприятията, се прилага главно наDefometer модел PPGIна компанията Fritz Heckert (Германия). Устройството отговаря на изискванията на GOST във всички отношения, с изключение на грешката при поддържане на температурата (съгласно GOST ± 1 ° С, докато техническата документация на устройството показва грешка от ± 2 ° С). В тази връзка е необходимо да се извършат допълнителни метрологични изпитвания на уреда преди неговото използване. Традиционно се използватдефометри DM-2на завода Metalist, чието производство е преустановено през 1975 г. Поради липсата на експресни пластометри в местната практика, качеството на каучуците се контролира чрез трудоемък метод чрез определяне на свойствата на еластична якост на ненапълнени вулканизати от стандартни каучукови смеси на базата на тези каучуци.
Defoe-elastomer от "Haacke"(Германия) е подобрен модел на пластометър Defoe. Той може да измерва и изчислява такива показатели като вискозитет, еластичност, псевдопластичност и свойства на умора на пробата. Пробата може да бъде подложена на няколко цикъла на натоварване, резултатите се обобщават от компютъра и автоматично се въвеждат в паметта на машината. Компанията "Haacke" направи редица подобрения на устройството Defo-elastomer: първо, подготовката на пробите включва евакуация, поради коетовъздух и подобрява възпроизводимостта на резултатите от теста. На второ място е използван компютър за обработка на резултатите, включително и статистически, необходим за статистическия контрол на технологичния процес. Въпреки това, Defoe, еластомерът Haacke, не се използва в домашната практика поради несъответствието между размерите на пробите и изискванията на GOST.
УредSRPT(,StressRelaxationProcessabilityTester)произведен от "Monsanto" (САЩ) е предназначен за определяне на обработваемостта на каучукови смеси за обработка чрез измерване на релаксация на напрежението. Устройството се състои от две електрически нагреваеми плочи, чиято температура се регулира с точност ±1 °C в диапазона от 40 до 150 °C. Долната плоча има цилиндрична кухина с дълбочина 3 mm и диаметър 25,4 mm, в която се поставя пробата. След предварително нагряване пробата се подлага на бързо едноосно компресиране с 33%. Напрежението, генерирано в пробата, се измерва с датчик за налягане; електронното устройство позволява фиксиране на напрежението в даден момент от време и определяне на времето за релаксация, съответстващо на намаляване наполовина на максималното напрежение. Времето за тестване е 1,5 минути за всяка проба. Тестването на четири проби ви позволява да определите две характеристики на вискоеластични свойства на каучуковата смес: индексът K, свързан с моментния вискозитет при ниско срязване, и скоростта на релаксация.
Пластометър Wallace(Великобритания) е предназначен за извършване на експресни тестове за пластичност в съответствие с MS ISO 2007-81. Устройството е оборудвано с автоматичен таймер за точно отчитане на продължителността на нагряване и компресия на пробата; температурата на плочите автоматично се поддържа на 100 °C. Пробите се нагряват за 15 s, след което се компресират със сила от 100 N иса под товар 15 s. Дебелината на пробата след теста, измерена автоматично с точност до 0,01 mm, определя пластичността на каучуковата смес. Пластометърът Wallace Express е лесен за използване, позволява ви бързо да правите измервания. Практически е елиминирано влиянието на флуктуациите в размера и консистенцията на пробата върху резултатите от измерването, което гарантира високата им възпроизводимост. Недостатъкът на устройството е възможността за определяне на пластичността само при температура от 100 °C и невъзможността за оценка на еластичното възстановяване на материала. Пластичността се изразява в условни единици от 0 до 1. Според стойността на пластичността всички каучукови съединения са условно разделени на твърди (Р 0,50). Предимството на пластометрията е, че измерената сила е пропорционална на ефективния вискозитет на изследвания материал.
Тази група включва иуред за изследване на пълзенето на пластмаси и композитина "Rusand Prec." [34]. На рамката на устройството, устойчива на външни вибрации, са закрепени измервателни сензори и камера, която осигурява изотермичен режим на изпитване на проби. Компютърната система непрекъснато записва промените в размера, формата и температурата на пробата. Тестовете могат да се провеждат едновременно за 72 проби в течна среда (вода, основа, киселина) при температури от -40 до 200 °C.