ГОСТ Р 57832-2017 Композиты полимерные. Определение сопротивления отслаиванию высокопрочных клеевых соединений методом плавающего ролика

Композиты полимерные (ПК) представляют собой материалы из пластиковой основы, армированные наполнителем. Более простыми словами – многокомпонентная смесь полимеров.

Обладающие разными свойствами составные части ПК создают новый материал с улучшенными свойствами каждого составляющего.

Свойства композитов полимерных

Свойства ПК зависят от характеристик их составляющих – матрицы и наполнителя.

Схема ПК: а) – полиматричного

б) – полиармированного

где: 1, 2 – матрица; 3, 4 – волоконный наполнитель.

Разница в строении представленных на схеме композитов заключается в строении матриц. Полиматричные ПК состоят из комбинированных матриц, полиармированные – из матриц, армированных несколькими компонентами.

Полученный в результате симбиоза композит имеет несколько общих характеристик:

• Высокую механическую прочность (некоторые превышают прочность стали);
• Низкую плотность – малый вес (в 5-6 раз легче стали);
• Коррозийную устойчивость (не взаимодействуют с влагой, агрессивными веществами);
• Высокую термостойкость (теплопроводность и коэффициент теплового расширения низкие);
• Противостояние вибрации.

Сюда же можно включить диэлектрические свойства. Многие композиты не электропроводны, но среди них встречаются ПК с хорошей электропроводимостью, например, углепластики.

Применение ПК в народном хозяйстве

Свойства композитных полимеров обеспечили им широкие возможности использования в народном хозяйстве. Детали, узлы и цельные конструкции из ПК встречаются практически во всех сферах деятельности человека.

Композитные материалы применяются в таких отраслях производства, как:

• Авиация и космонавтика (компоненты салонов, топливных систем, корпуса приборов, датчиков, элементы электрических разъемов, крепежа);
• Автомобильная промышленность (в топливных системах, электрооборудовании, элементах двигателя, клапанах EGR, кузовных элементах);
• Энергетика (лопасти винтов ветровых генераторов, оборудовании ГЭС, ТЭЦ и др.);
• Электроника (печатные платы, клеммные колодки, переключатели реле, электрические разъемы, автоматические выключатели);
• Машиностроение (корпуса фильтров, компоненты насосов, уплотнители, втулки, подшипники);
• Медицина (имплантаты, капельницы, шприцы, хирургические инструменты и др.).

Применение ПК позволяет значительно улучшить качество выпускаемой продукции, снизить затраты и исключить металлы из технологических процессов.

Проверка качества полимерных композитов и изделий позволяет определить их надежность и эксплуатационную безопасность, прогнозировать ресурс работы.

Испытания композитных полимеров

В процессе изготовления ПК подвергаются различным видам испытаний на соответствие предъявляемым к ним требованиям НТД. Одним из них является определение сопротивления отслаиванию высокопрочных клеевых соединений методом плавающего ролика. Методика тестирования изложена в ГОСТ Р 57832-2017 (ИСО 4578:1997).

Суть метода заключается в измерении силы, необходимой для отслаивания подложки от основания при заданном угле отрыва.

Из оборудования используются разрывные машины (по ГОСТ 28840-90), обеспечивающие нагружение с постоянной скоростью. Машина должна комплектоваться специальным приспособлением, схематично изображенным на рисунке (см. рис. 1).

Рисунок 1

Для измерения длины и ширины образца применяется штангенциркуль с погрешностью измерения 0,01 мм.

Образцы в количестве пяти штук изготовляются по форме и с размерами, указанными на рисунках (см. рис. 2, 3).

Рисунок 2

Рисунок 3

Ширина образца 25 ± 0,5 мм, свободный от клея участок 1 (см. рис. 2) должен обеспечить зажатие в захватах машины.

Перед испытанием образцы кондиционируются в соответствии с требованиями ГОСТ 12423-2013.

Процесс испытания. Испытания проводятся в лаборатории при температуре 23 °С и относительной влажности 50 %. Образец устанавливается в приспособление (см. рис. 1). Свободный от клея конец подложки фиксируют в <a href="/osnastka-dlya-ispytanij">зажимах машины</a>, устанавливают скорость перемещения подвижного захвата 100 ± 5 мм/мин и включают машину. КИП машины фиксируют приложенную нагрузку расслоения в зависимости от перемещения захвата на участке длиной не менее 115 мм, после чего машина выключается.

Далее полученные результаты обрабатываются и отражаются на диаграмме испытаний.

Сопротивлением отслаиванию считается среднеарифметическое значение пиковых нагрузок в области В диаграммы.

Завершается испытательный процесс составлением протокола испытаний, где отражаются:

• Ссылка на настоящий стандарт;
• Используемое испытательное оборудование;
• Дата поверки оборудования и средств измерения;
• Информация об испытываемом материале;
• Информация о подложке и основании образца;
• Описание процесса склеивания;
• Полное описание образца;
• Условия кондиционирования;
• Скорость перемещения подвижного захвата машины;
• Значение сопротивления отслаиванию для каждого образца;
• ФИО оператора, проводившего испытания.

Стандарт содержит четыре Приложения:

1. ДА. Оригинальный текст модифицированных структурных элементов примененного международного стандарта.
2. ДБ. Оригинальный текст невключенных структурных элементов примененного международного стандарта.
3. ДВ. Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного в нем международного стандарта.
4. ДГ. Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов, использованных в качестве ссылочных в примененном международном стандарте.

Все Приложения несут справочный характер.