3.4. Oznaczanie ścieralności gumy za pomocą aparatu Schoppera-Schlobacha

Pod wpływem różnych czynników mechanicznych powierzchnia tworzywa użytkowego ulega zużyciu wskutek odrywania się z niej drobnych cząstek. Najczęściej powodem tego jest tarcie. Zużyciem ściernym nazywa się odrywanie tworzywa z dwu stykających i przesuwających się względem siebie powierzchni, spowodowane występującymi nierównościami lub obecnością twardych cząsteczek obcego tworzywa. Ten sam układ dwu tworzyw trącyh może dawać zupełnie inny obraz ścierania w zależności od prędkości przesuwu powierzchni trących, od temperatury, sposobu usuwania tworzywa ścieranego, występujących równocześnie drgań i wielu innych czynników.

Metodę Schoppera-Schlobacha można stosować w zasadzie do wszystkich tworzyw, lecz najlepiej nadaje się do oceny ścieralności tworzyw sztucznych miękkich, gumopodobnych, ponieważ materiałem ścierającym w tej metodzie jest papier ścierny.

W aparacie Schoppera-Schlobacha papier nawinięty jest na walec o średnicy 150 mm, obracający się z prędkością ok. 40 obr/min. Próbka tworzywa w postaci krążka o średnicy 16 mm (powierzchnia przekroju π·0,8² ok. 2 cm²), grubości przynajmniej 6 mm dociskana jest jedną z podstaw do papieru ściernego za pomocą obciążenia 1 kG.

Śruba pociągowa przesuwa uchwyt próbki z równomierną prędkością wzdłuż walca tak, aby próbka posuwała się cały czas po świeżym papierze. Mechanizm uchwytu jest tak skonstruowany, że przy każdym obrocie próbka ulega podniesieniu na moment, gdy mija złącze mocujące papier do walca. Automat unosi próbkę z nad papieru po przebyciu przez nią drogi tarcia 40 m.

Wykonanie pomiaru ścieralności gumy

Próbki wycina się specjalnym wykrojnikiem. Przy próbkach o grubości mniejszej od 6 mm dopuszcza się sklejenie paru próbek (lecz nie cieńszych niż 2 mm) tak, aby badana próbka w kształcie krążka o średnicy 16 mm miała wysokość 6-9 mm. Przed pomiarem należy zważyć próbki z dokładnością 0,001 g.

Próbkę umieszcza się w uchwycie i reguluje śrubą mikrometryczną, tak aby wystawała 2 mm z uchwytu. W przypadku tworzyw o dużej ścieralności można zastosować odpowiednią przeciwwagę na tylnej części uchwytu i wtedy próbka dociskana będzie w czasie ścierania siłą odpowiadającą 0,5 kG, a nie 1 kG, co należy zaznaczyć przy podawaniu wyników.

Uchwyt ustawia się na lewy początek walca i włącza silnik. Automat podnosi próbkę po przebyciu drogi 40 m. Po wyjęciu próbki z uchwytu za pomocą urządzenia wypychającego należy oczyścić ją z pyłu, ponownie zważyć z dokładnością 0,001 g i obliczyć różnicę masy przed i po ścieraniu. Równolegle oznacza się masę objętościową (gęstość) badanego tworzywa.

W przypadku badania tworzywa charakteryzującego się bardzo dużą ścieralnością dopuszcza się wykonanie oznaczenia ścieralności przy połowie liczby obrotów bębna obrotowego, jednakże otrzymane rezultaty nie są porównywalne z wynikami otrzymanymi przy pełnej liczbie obrotów bębna, co należy zaznaczyć w protokóle wyników.

Obliczanie wyników

Ścieralność na aparacie Schoppera-Schlobacha oblicza się jako stratę objętości próbki ścieranej (w centymetrach sześciennych, cm³), wg wzoru:

m1 - masa próbki przed ścieraniem, g m2 - masa próbki po zakończeniu ścierania, g ρ - masa właściwa (gęstość), g/cm³ ΔmW - średnia arytmetyczna straty masy trzech próbek mieszanki wzorcowej, g 0,2 - teoretyczna strata masy mieszanki wzorcowej, g

Za wynik końcowy oznaczenia należy przyjąć średnią arytmetyczną wyników trzech kolejnych oznaczeń.

Dopuszczalna różnica między średnią arytmetyczną, a wynikami poszczególnych oznaczeń powinna wynosić 10% wartości średniej. W przypadku uzyskania większej różnicy oznaczenie należy powtórzyć.

Zakres materiału wymagany do zaliczenia

Należy zapoznać się z normą PN-75/C-04235 Oznaczanie ścieralności za pomocą aparatu Schoppera - Schlobacha.

Aktualizowano: 2013-10-08 10:56:57 :: http://bianda.cba.pl/tppch/