СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПЕНОПОЛИСТИРОЛА Российский патент 1996 года по МПК C09J5/00 C09J5/02 

Изобретение относится к технологии склеивания полимерных материалов и изделий из них, преимущественно к технологии склеивания изделий из пенополистирола (пенопласта) при изготовлении термоконтейнеров.

Известен способ соединения изделий из композиционных материалов путем нанесения на поверхность соединяемых изделий слоев клея, включающего раствор полистирола в толуоле, сложный эфир фталевой кислоты и диэтиловый эфир, с последующим прижатием соединяемых поверхностей изделий друг к другу до высыхания шва [1] Данный способ хорошо себя зарекомендовал при изготовлении композиционных материалов.

Однако при использовании его для склеивания пенопластов он обнаружил ряд недостатков:
повышенная растворимость пенополистирола в компонентах клея приводят к наличию значительных технологических сложностей, связанных с необходимостью наносить микроколичества клея на единицу поверхности склеиваемых деталей в ограниченный временной интервал, что снижает качество шва;
повышенная пожароопасность и вредность компонентов клея (диэтиловый эфир) для здоровья человека, что также усложняет технологию склеивания изделий, например при массовом производстве термоконтейнеров из пенополистирола потребуется специальная вытяжная вентиляция, кондиционеры и т.д.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ соединения изделий из пенополистирола, включающий нанесение на их поверхности слоев клея с последующим прижатием поверхностей друг к другу до высыхания швов [2]
Недостатком этого способа является высокая температуропроводность шва из указанной клеевой композиции, а также низкая технологичность способа соединения изделий из пенополистирола.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание такого способа соединения изделий из пенополистирола, который обеспечивал бы повышение технологичности способа и снижение температуропроводности шва путем создания возможности формирования слоя клея между соединениями изделиями непосредственно из материала этих изделий, т.е. пенополистирола.

Поставленная задача решается тем, что в способе соединения изделий из пенополистирола путем их склеивания с последующим прижатием соединяемых поверхностей изделий друг к другу до высыхания швов, согласно изобретению перед склеиванием соединяемые поверхности обрабатывают смесью толуола с растворителем толуола при соотношении толуол: растворитель толуола не менее 1:4. В качестве растворителя толуола используют этиловый спирт.

Обработка поверхностей изделий из пенополистирола смесью толуола с этиловым спиртом позволяет формировать слой клея между изделиями, являющийся раствором пенополистирола. Изменением степени растворимости пенополистирола в толуоле путем добавления требуемого количества этилового спирта (растворителя толуола), инертного по отношению к пенополистиролу, достигается формирование оптимального слоя клея на поверхностях соединяемых изделий, а также обеспечивается устранение (растворение) шероховатостей поверхностей на соединяемых поверхностях изделий, что упрощает технологию соединения изделий предлагаемым способом. При соотношении толуол: растворитель толуола менее 1: 4 качество шва между соединяемыми деталями ухудшается (снижается прочность и повышается температуропроводность).

Предлагаемый способ соединения изделий из пенополистирола осуществляется следующим образом.

Перед склеиванием изделий из пенополистирола готовят раствор толуола в этиловом спирте. Для этого в 3 ч. (по объему) этилового спирта по ГОСТ 18300 растворяют при перемешивании 1 ч. толуола по ГОСТ 5789-78. При увеличении соотношения смеси толуол:растворитель толуола (этиловый спирт) (2:1 и 1:1 и т.д.) толщина слоя клея между изделиями и время высыхания шва увеличиваются. Далее склеивамые поверхности деталей изделия из пенополистирола смачивают кисточкой или валиком (аналогично процессу покраски) приготовленным раствором толуола, прикладывают их друг к другу и сдавливают с усилием не менее 0,002 кГ/см. Под действием раствора толуола в этиловом спирте поверхностные слои деталей из пенополистирола растворяются, шероховатости сглаживаются, в результате чего между склеиваемыми деталями формируется прослойка клея, которая образует герметичный и прочный шов с теплопроводностью не хуже, чем у склеиваемых материалов. Нагрузку на склеиваемые детали снимают через 5-15 с.

Испытания качества полученного соединения изделий предлагаемым способом осуществляют следующим образом.

Изготавливают три цельнолитых контейнера из пенополистирола емкостью 80 л каждый по паровой технологии с использованием пресс-формы. Кроме того, изготавливают три контейнера из того же материала, идентичные по размерам вышеописанным контейнером, детали которых соединены с использованием предлагаемого способа склеивания. Обе партии контейнеров подвергают испытаниям по следующим параметрам:
устойчивость к механическим нагрузкам в соответствии с ГОСТом;
время поддержания заданной температуры в рабочем объеме термоконтейнеров.

Сравнительные данные, полученные в результате проведенных испытаний, показывают, что изделия, изготовленные по предлагаемому способу, не уступают по прочности и теплоизоляционным свойствам изделиям, изготовленным цельнолитыми в пресс-форме.

По сравнению с ближайшим аналогом время соединения изделий по предлагаемому способу сокращается на порядок за счет упрощения технологии соединения изделий путем приготовления слоев клея, используя в качестве компонента клея поверхностные слои материала изделий (пенополистирол).

Предлагаемый способ может быть использован в строительстве, пищевой промышленности, медицине и других областях.

Использование: склеивание полимерных материалов и изделий из них, преимущественно склеивание изделий из пенополистирола при изготовлении термоконтейнеров. Сущность изобретения: перед склеиванием соединяемые поверхности обрабатывают смесью толуола с растворителем толуола при соотношении толуол: растворитель толуола не менее 1:4. В качестве растворителя толуола используют этиловый спирт. Время соединения изделий сокращается за счет упрощения технологии соединения изделий путем приготовления слоев клея, используя в качестве компонента клея поверхностные слои материала изделий. 1 з. п. ф-лы.

1. Способ соединения изделий из пенополистирола путем склеивания с последующим прижатием соединяемых поверхностей изделий одна к другой до высыхания швов, отличающийся тем, что перед склеиванием соединяемые поверхности обрабатывают смесью толуола с растворителем толуола при соотношении толуол: растворитель толуола не менее 1 4. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя толуола используют этиловый спирт.