Специфические качества газонаполненных полимеров определили их широкое использование в строительстве и в устройствах для теплозащиты и звукоизоляции. Одним из ключевых свойств является плотность, от которой зависят экономическая целесообразность применения и техническая направленность материалов. Характеристика влияет на акустические и изоляционные свойства, способность противостоять механическим воздействиям, уровень внутренних напряжений.
Методику испытаний для определения кажущейся плотности губчатых резин и ячеистых пластмасс устанавливает ГОСТ 409-2017. Цель тестирования заключается в измерении массы газонаполненных полимеров, распределенной на единицу объема.
Тесты для определения кажущейся плотности газонаполненных полимеров
Кажущаяся плотность – параметр, на основании которого оцениваются качественные показатели ячеистых пластиков и губчатых резин. Испытания с целью ее определения необходимы проектировщикам, конструкторам, архитекторам для выбора материала с необходимыми для решения определенных задач свойствами. Производителям контрольные проверки помогают своевременно выявить нарушения в технологических процессах.
Распространенной причиной несоответствия кажущейся плотности губчатых резин нормативным значениям признано применение исходных материалов с высокими показателями вязкости. Плотность продукта снижается при использовании неподходящего вулканизирующего оборудования. Кроме того, на этот показатель отрицательно влияют замена ускорителя вулканизации и изменения в пропорциях компонентов.
Несоблюдение технологий в производстве ячеистых пластмасс, результатом которых становятся отклонения в показателях кажущейся плотности, понижает механическую прочность, устойчивость к сжимающим и растягивающим усилиям. Как следствие, сокращаются сроки эксплуатации и ухудшаются теплотехнические свойства.
Для проведения тестов изготавливают по 3 образца, общий объем каждого из которых должен быть 100 см³ и свыше. Рекомендовано, чтобы форма экземпляров была максимально приближена к правильным геометрическим параметрам, чтобы не усложнять расчеты. Образцы вырезают спустя 72 ч после завершения производственного процесса, стремясь не деформировать характерную для исследуемого материала структуру.
При необходимости допускается сокращать период выдержки до 16 ч или до 48 ч, если за указанное время параметры плотности достигают 10 % от характеристик, свойственных полной полимеризации материала. Время, затраченное на кондиционирование исследуемого полимера перед тестированием, можно считать частью периода выдержки.
Для кондиционирования образцов стандарт предлагает 3 варианта искусственного формирования условий, которые в соответствии с регламентом ГОСТ 12423 относятся к категории нормальных. Образцы помещают в герметичную камеру, которая на протяжении заданного периода поддерживает tº=23±2º C и φ= 50±5%. При аналогичном температурном уровне значения относительной влажности могут варьировать от 50+20% до 50-10%.
Материалы, способные впитывать влагу из окружающего воздушного пространства, перед кондиционированием сушат с целью достижения постоянной массы в климатических условиях, указанных в НД на тестируемую продукцию.
Последовательность действий при определении кажущейся плотности ячеистых пластмасс и губчатых резин:
- Измерение размеров. Сведения для дальнейших расчетов кажущейся плотности получают посредством обмера сторон образцов с помощью штангенциркуля и линейки с высокоточной разметкой. Толщину измеряют микрометром. При измерениях соблюдают правила, которые устанавливает ГОСТ 25015.
- Взвешивание образцов. Каждый экземпляр взвешивают, фиксируют результат с точностью до 4-ой цифры после запятой.
- Расчеты. Искомое значение вычисляют, разделив массу тестируемого образца на его объем. Расчеты производят отдельно для каждого экземпляра. В протоколе отображают среднее арифметическое.
Чем выше плотность газонаполненного полимера, тем больше показатели прочности и жесткости, но меньше эластичность. Ячеистые материалы с высокой жесткостью используют там, где ключевое значение имеет сопротивляемость сжатию. Пористые резины с низкой плотностью применяют там, где для нормальной эксплуатации необходима гибкость и сжимаемость.
Аппаратура для измерения плотности ячеистых пластмасс и губчатых резин
Для проведения испытаний с целью определения кажущейся плотности газонаполненных полимерных материалов понадобится:
Ценные рекомендации и детальные консультации менеджеров-экспертов из компании «ГОСТ» помогут выбрать испытательные машины и сопутствующие исследованиям атрибуты для оснащения производственных лабораторий, сертификационных структур и научно-исследовательских центров.
