Глава IV связующие - органические полимеры

§ 1. Роль связующих. Испытание прочности звездок

Достигнуть высокой прочности составов только применением высоких давлении при прессовании не .всегда представляется возможным и целесообразным. В целях увеличения прочности изделии в составы вводят связующие вещества (иногда называемые цементаторами). В качестве связующих используют искусственные и естественные смолы, каучук и другие органические вещества.

В некоторых случаях введение связующих имеет целью придать неооходимую прочность зерненым составам; при этом должна быть обеспечена необходимая прочность зерен (гранул) при перевозке, хранении и действии изделия.

Одним из методов испытания прочности изделий является определение усилия, необходимого для разрушения опытного цилиндрика (звездки) из пиротехнического состава. Делается это на специальных испытательных машинах, например ИМ-4Р

Машина ИМ-4Р имеет механический привод и рычажно-ма-ятниковыи силоизмерительный механизм; она имеет .самопишущие диаграммные приборы, на которых .автоматически вычерчиваются в крупном .масштабе кривые нагрузка — деформация

Испытуемый образец состава (обычно шашку диаметром 20мм и высотой 30 мм) помещают между двумя небольшими стальными пластинами, и медленно, с постоянной скоростью сближая эти пластины, находят усилие, необходимое для разрушения шашки.

С помощью испытательных машин точно определяется усилие разрушения шашки, обеспечиваются постоянные условия испытания и прежде всего постоянная скорость нарастания нагрузки.

1 Связующие одновременно являются горючими: введение их замедляет процесс горения и увеличивает химическую стойкость составов замедляет

Предел прочности испытуемого образца а вычисляется по формуле

Pmax

------- = a

S

Pmax —усилие, необходимое для полного разрушения образца;

S—площадь поперечного сечения образца в см2.

§ 2. Факторы, влияющие на прочность

Прочность спрессованного изделия зависит:

1) от .свойств основной смеси окислитель — горючее;

2) от свойств связующего и количества его в составе;

3) от степени измельчения компонентов;

4) от способа введения связующего в состав: в сухом виде, в виде раствора (лака), концентрации раствора и т. п.;

5) от удельного давления прессования и времени выдержки под давлением;

6) от высоты одновременно уплотняемой порции состава и соотношения между высотой и диаметром.

Составы из компонентов, обладающих большей твердостью, плохо прессуются, и часто изделия из них обладают малой прочностью.

Прочность изделия повышается с увеличением давления прессования (табл. 4.1), но обычно не превышает 20—25% от удельного давления прессования.

Зависимость прочности изделия от давления прессования (испытывались высоты)шашки диаметром 20 мм и такой же высоты)

Таблица 4.1

Состав. %	Давление прессования, кгс/см2 (МН/м2)	Предел прочности при сжатии
			кгс/см2 (МН/м2)	в % от давления прессования
Ba(NO3)2 80 А1 (пудра) 20	1000 (98) 2000 (196) 3000 (294)	80 (7,8) 176 (17,2) 288 (28,2)	8,0 8,8 9,6
Ba(NOs)2 55 Аl (пудра) 45	1000 (98) 2000 (196) 3000 (294)	216 (21,1) 384 (37,6) 633 (62,1)	21,6 19,2 21,1

Высота одновременно уплотняемой порции состава не должна при одностороннем прессовании превышать диамето изделии более чем в 1,5 раза. В противном случае нижняя часть состава остается недостаточно уплотненной. При двустороннем прессовании это соотношение может быть увеличено.

Давление phвнутри состава ,на расстоянияhот пуансона можнo вычислять по формуле...................................................................................-Ah

ph=pe

где р—давление у пуансона;

е—основание натуральных логарифмов;

A—константа пропорциональности; она приблизительно обратно пропорциональна диаметру изделия (определяется путем эксперимента).

Иногда достаточную прочность изделия удается получить и без добавления связующих. Плотность и прочность составов, содержащих связующие, при снижении давления прессования уменьшаются в значительно меньшей мере по сравнению с составами, не содержащими связующих.