ГОСТ Р 54552-2011 Каучуки и резиновые смеси. Определение вязкости, релаксации напряжения и характеристик подвулканизации с использованием вискозиметра Муни (с Изменением N 1)

     6 Оборудование

6.1 Вискозиметр Муни

Вискозиметр Муни состоит из приводимого во вращение мотором ротора, помещенного в цилиндрическую камеру, образованную двумя полуформами. В приборе поддерживаются заданные условия по температуре и усилию смыкания полуформ. С помощью вискозиметра Муни определяют влияние температуры и продолжительности испытания на вязкость каучуков. При необходимости измерения релаксации напряжения в образце вискозиметр должен быть оснащен устройством для быстрой остановки ротора и регистрации релаксации напряжения как функции времени. На рисунке 1 приведено одно из решений взаимного расположения ротора и полуформ. Вискозиметр Муни должен состоять из следующих составных частей.

Рисунок 1 - Расположение полуформ и ротора в типовом сдвиговом роторном вискозиметре Муни

6.1.1 Полуформы

Полуформы и их держатели, образующие испытательную камеру, должны быть изготовлены из недеформирующейся закаленной инструментальной стали твердостью по Роквеллу не менее 60 единиц и иметь чистовую обработку поверхности без покрытия. Размеры камеры, измеренные по наиболее выступающим поверхностям: диаметр - (50,93±0,13) мм, высота - (10,59±0,03) мм. Поверхности камеры должны быть либо рифлеными, либо иметь V-образные канавки для сведения к минимуму проскальзывание образца.

Примечание - При использовании полуформ двух разных типов могут быть получены различные результаты.

6.1.1.1 Полуформы с рифлением

Если камера образована из четырех частей, используют насечки на поверхностях полуформ и держателей. Для держателей полуформ эти насечки представляют собой прямоугольные канавки шириной (0,80±0,02) мм с одинаковой глубиной от 0,25 до 0,38 мм. Канавки должны быть вертикальными, а расстояние между их осями должно составлять (1,60±0,04) мм. Насечки на горизонтальных поверхностях полуформы должны состоять из двух рядов таких канавок, расположенных перпендикулярно друг другу.

6.1.1.2 Полуформы с радиальными канавками по внутренним поверхностям

Если камера образована из двух частей, радиальные V-образные канавки наносят только на плоские поверхности камеры. Канавки должны быть расположены с интервалом 20°. Их стороны должны образовывать на поверхности между собой угол 90°, биссектриса угла должна быть перпендикулярна поверхности. Канавки должны располагаться между двумя окружностями: диаметром 7 и 47 мм в верхней полуформе и между окружностями диаметром 12 и 47 мм в нижней полуформе. На поверхности полуформы ширина канавок должна быть (1,0±0,1) мм.

Примечание - На результаты измерений вязкости может влиять износ полуформ обычно в меньшей степени, чем износ диска ротора. Практика показывает, что на большинстве предприятий меняют полуформы в два раза реже, чем роторы (6.1.2.1). Влияние износа полуформ на результаты испытаний отмечено далеко не для всех проверенных материалов полуформ. Установить, влияет ли износ полуформ на результаты измерений, можно, заменив изношенные полуформы на новые и сразу же повторив испытания. После проведения испытаний сравнивают результаты.

6.1.1.3 Крепление полуформ

Полуформы должны составлять единое целое с плитами или быть вмонтированы в них. Плиты должны быть оборудованы системой нагрева и его контроля, обеспечивающей поддержание в испытательной камере необходимой температуры испытания точностью ±0,5°С в состоянии равновесия.

6.1.1.4 Устройство для закрывания испытательной камеры

Вискозиметр должен быть оборудован устройством для смыкания и размыкания плит и полуформ и удержания их в сомкнутом состоянии в течение всего процесса испытания. Очень важно, чтобы во время испытания полуформы камеры были сомкнуты с помощью усилия строго заданной величины. Для получения требуемого усилия смыкания полуформ при наличии механического устройства для смыкания следует точно соблюдать рекомендации изготовителя либо другие процедуры равной надежности.

Пневматические устройства для закрывания испытательной камеры должны обеспечивать в течение всего процесса испытаний усилие смыкания, равное (11,5±0,5) кН. При испытаниях материалов высокой вязкости может потребоваться большее усилие смыкания полуформ. Не менее чем за 10 с до включения мотора усилие должно быть (11,5±0,5) кН. Правильность закрывания испытательной камеры проверяют, помещая между верхней и нижней полуформами папиросную бумагу толщиной не более 0,04 мм, на которой после смыкания полуформ должен быть равномерный отпечаток постоянной интенсивности состыкованных поверхностей. Неравномерный отпечаток указывает на изношенность поверхности или перекос полуформ и держателей. Любая из этих причин может вызвать вытекание каучука из испытательной камеры в процессе испытания и исказить результаты испытаний.

Примечание - Для вискозиметров с механическим устройством смыкания полуформ давление на камеру может изменяться, если вискозиметр используют не при той температуре, при которой он был отрегулирован.

Допускается усилие закрывания испытательной камеры (13720±200) Н.

6.1.2 Роторы

Предусмотрено использование двух роторов, отличающихся только диаметрами их дисков. Они должны быть изготовлены из недеформирующейся инструментальной стали твердостью по Роквеллу не менее 60 единиц и иметь чистовую обработку поверхности без покрытия. Большой ротор должен иметь диаметр (38,10±0,03) мм и толщину (5,54±0,03) мм. Все размеры малого ротора, кроме диаметра диска, должны совпадать с размерами большого ротора. Диаметр диска малого ротора должен быть равен (30,48±0,03) мм. Насечки на лицевой поверхности ротора должны соответствовать требованиям, описанным в 6.1.1.1 для полуформ с насечками, а насечки на боковой поверхности диска ротора должны соответствовать требованиям для насечек на держателях полуформ. Головка ротора должна быть строго перпендикулярной прямому цилиндрическому стержню диаметром, не превышающим 11 мм. Головку ротора устанавливают в камере таким образом, чтобы при закрытой камере его верхняя и нижняя поверхности их диска отстояли на (2,54±0,10) мм от поверхностей верхней и нижней полуформ соответственно при их смыкании. Допуск на износ составляет ±0,25 мм от центрального положения. В нижней полуформе должно быть предусмотрено соответствующее уплотнение, обеспечивающее минимальный зазор и постоянный крутящий момент при вращении ротора в пустой камере. Эксцентриситет, или биение ротора, не должен превышать 0,1 мм.

6.1.2.1 Износ ротора сказывается на результатах испытания. Не применяют ротор, изношенный до такой степени, когда его диаметр становится меньше минимального размера, указанного выше.

6.1.2.2 Скорость вращения ротора

Если нет других указаний, угловая скорость вращения ротора относительно неподвижных полуформ должна быть (0,210±0,002) рад/с.

6.1.2.3 Устройство для остановки ротора

При определении релаксации напряжения в образце устройство для остановки ротора должно обеспечивать полный останов ротора в течение 0,1 с.