Сопоставление параметров рассеяния объемного веса и прочности пенопластов показало, что колебания показателей прочности не могут быть объяснены только полидисперсностью структуры этих материалов. Существенное влияние на рассеяние прочностных характеристик оказывает неоднородность структурных дефектов и наличие внутренних напряжений.
Испытания на сжатие выборок нескольких партии полистирольного пенопласта показали близкие значения коэффициента вариации прочности: 10,5; 8,3; 11,4; 13.6: 11,7; 11,9. Результаты построения гистограммы и плотности распределения опытных данных свидетельствуют о нормальном характере распределения показателей прочности пенопластов (см. рис. 37). Коэффициенты асимметрии и эксцесса находятся в пределах соответственно от 0,2 до 0,3 и от 0,2 до 1,1. Параметры рассеяния прочности и модуля упругости полистирольного пенопласта представлены в табл. 26. Испытания проводили па предварительно отобранных по объемному весу образцах.
Таблица 26.Параметры рассеяния прочности и модуля упругости пенопласта ПСБ
Механические показатели пенопластов зависят от объемного веса, с повышением которого прочность и жесткость возрастают. В небольших диапазонах колебаний объемного веса имеется линейная корреляционная связь между прочностью (модулем упругости) и объемным весом пенопластов. В широком диапазоне изменения
объемных весов эта связь имеет параболический характер.
Рис. 38. Зависимость предела прочности при сжатии от объемного веса пенопласта ПСБ-С, изготовленного из гранулыного полуфабриката Горловского химического завода
На рис. 38 представлена корреляционная зависимость между пределом прочности при сжатии и объемным весом полистирольного пенопласта ПСБ-С. Для построения указанной зависимости были использованы данные Центральной заводской лаборатории Мытищинского комбината стройпластмасс. В качестве предела прочности при сжатии брали показатель 10% линейного сжатия, т. е. за разрушающую нагрузку условно принимали нагрузку, соответствующую 10% деформации образца. Изменение механических показателей с повышением температуры определяется в основном свойствами полимерном основы. Так, у термопластичных пенопластов наблюдается резкое снижение прочности и жесткости при температурах, близких к температуре стеклования полимерной основы. Термореактивные пенопласты имеют более высокую стабильность механических характеристик при повышенных температурах (рис. 39).
В температурном интервале от —50 до 60°С разрушение при растяжении образцов беспрессовых пенопластов происходит без заметного образования шейки в месте разрыва. Прочностные характеристики пенопластов при повышенных температурах представлены в табл. 27.
Таблица 27.Прочностные характеристики пенопластов при повышенных температурах
Как видно из данных таблицы, снижение прочности полистирольного пенопласта при 40°С не превышает 29% и при 60°С — 42%, причем величины снижения пределов прочности при растяжении и сжатии довольно близки. Снижение предела прочности при сжатии феноло-формальдегидного пенопласта при 40’С составляет 23%, а при 60С — 30%.
Можно считать, что характер снижения прочностных показателей при повышенных температурах термопластичных пенопластов прессового и беспрессового производства одинаков. На примере поливинилхлоридного пенопласта ПХВ-1 было показано [35], что связь между прочностью при растяжении и температурой этого материала может быть достаточно точно описана корреляционным уравнением второго порядка:
При использовании уравнения (15) для описания зависимости прочности поливинилхлоридного пенопласта ПХВ-1 от температуры отклонения между средними значениями прочности и вероятными расчетными величинами не превышают 1%.
|
