Thermal Cyclic Tests of Shrink Polymeric Products with the Shape Memory

Improved device of the automated laboratory bench for thermomechanical testing of solid materials with «shape memory» is presented. It is shown that air heating in the heat chamber release the internal stress (attaining 1.5 - 2 MPa) in the samples of shrink polymer films, which cause the «shape memory» effect. Thermostating process under isometric conditions reduced stresses due to the relaxation processes occurring in the thermoplastic polymer with a linear structure. This relaxation process obeys the common rheology laws of viscoelastic systems. However, if the samples are cooled in the clamps of a standard test device, tension rises above the maximum and it does not have any theoretical explanation, and can be attributed to unaccounted interaction of the samples with clamps of the testing machine. We demontrate that the use of construction materials with different known linear coefficients of thermal expansion; choice of proper configuration and installation of additional elements for the clamps with adjustable length can eliminate the systematic errors of tension-measurements upon thermal cycling of shrink polymer films. Moreover, we present a research of unusual thermomechanical phenomena in polymeric materials.

лабораторный стенд, компенсация теплового расширения деталей, термомеханические испытания, термоциклирование, внутренние напряжения, термоусадочные полимерные пленки, laboratory bench, compensation of thermal extension of details, thermomechanical testing, thermal cycling, internal tension, shrink polymer films

1. Матюнин В. М., Проходцов М. А., Марченков А. Ю. Влияние температуры и скорости деформирования на механические свойства полиэтилена / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78. № 5. С. 60 - 67.

2. Кузнецов В. А., Деев И. С., Кузнецова Г. В., Кондратов Э. К. Определение скорости пластической деформации при испытаниях на растяжение / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80. № 5. С. 61 - 63.

3. Тормахов H. Н. Методика испытания трубчатых образцов при повышенной температуре / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80. № 4. С. 67 - 68. «Заводская лаборатория. Диагностика материалов» № 10. 2015. Том 81

4. Рыбин А. А. Установки для согласованных динамических испытаний образцов моноволокон, нитей, тканей / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. Т. 79. №7. Ч. 1.С. 52 - 61.

5. Николаев В. H., Мышенкова Е. В. Влияние температуры на механические свойства композиционных материалов / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. Т. 79. №4. С. 58 -61.

6. Сидохин Е. Ф., Азизов Т. H., Тихомирова Е. А. Термоциклические испытания монокристальных образцов / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. Т. 79. № 2. С. 59 - 62.

7. Зачиняев Г. М., Кондратов А. П. Физическое моделирование процесса фиксации термоусадочных этикеток на цилиндрической таре в автоматах-аппликаторах / Изв. вузов. Проблемы полиграфии и издательского дела. 2013. № 3. С. 31-39.

8. Kondratov A. P., Konovalova M. V., Nazarov V. G., Benda A. F. Relaxation processes in the interval shrinkable polyvinylchloride films with tactile marking of shrinkable labels / 46th Annual International Conference on Graphic Arts and Media Technology Management and Education. 25 - 29 May 2014, Athens and Corinthia, Greece, 2014. P. 26.

9. Kondratov A. P., Tishchenko A. S. Interval-shrink material with a «shape memory» for the protection printed products and packaging against counterfeiting / J. Int. Sci. Publ. Mater., Meth. Technol. 2012. Vol. 7. Part 1. P. 289 - 290.

10. Бартенев Г. М., Бартенева А. Г. Релаксационные свойства полимеров. - М.: Химия, 1992. - 384 с.

11. Арзамасов Б. H., Макарова В. И., Мухин Г. Г. и др. Материаловедение. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. -648 с.