СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУТКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АРОМАТИЧЕСКОГО ПОЛИКЕТОНА Российский патент 1997 года по МПК B29C47/00 B29C43/02 

Описание патента на изобретение RU2083369C1

Изобретение относится к обработке пластиков, в частности формированию полимеров экструзией в твердом состоянии, и может применяться для получения прутковых изделий круглого и фасонного профиля на основе ароматического поликетона, предназначенных для использования в различных областях техники.

Известен способ переработки ароматического поликетона, включающий нагревание порошкообразного материала в пресс-форме до температуры прессования со скоростью 30 К/мин, приложение давления 30 МПа, выдержку 3-5 мин, принудительное охлаждение со скоростью 20 К/мин под давлением до температуры, на 50-60o меньшей температуры прессования, сброс давления и дальнейшее охлаждение с той же скоростью до 70o [1]
Однако известный способ имеет низкую технологичность и производительность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ изготовления прутковых изделий из ароматического поликетона, при котором осуществляют нагревание поликетона и экструзию [2]
Однако известный способ применим лишь для полимеров со сравнительно невысокими значениями вязкости расплава. При больших значениях вязкости экструзия на серийно выпускаемом оборудовании невозможна, поэтому прибегают к различным приемам химической модификации, снижающим этот показатель, или вместо экструзии осуществляют переработку поликетонов методом прессования. При первом варианте решения проблемы ухудшаются свойства изделий. Второй способ отличают низкая технологичность и производительность и высокая энергоемкость.

Техническим результатом изобретения является получение изделий из ароматический поликетонов с любой вязкостью расплава.

Для достижения технического результата в способе изготовления прутковых изделий из ароматического поликетона путем нагревания поликетона и экструзии согласно изобретению перед нагреванием осуществляют формирование из порошка поликетона при комнатной температуре заготовки цилиндрической формы, причем нагревание заготовки осуществляют в печи до температуры, равной 0,95-0,98 температуры плавления поликетона, а экструзию нагретой заготовки осуществляют в обогреваемом контейнере через нагретую до указанной температуры матрицу со степенью вытяжки 1,7-2,8.

На чертеже приведена схема устройства, применяемого для реализации способа.

Устройство включает обогреваемый контейнер высокого давления 1, деформирующую матрицу 2, плунжер 3.

Способ изготовления прутковых изделий из ароматического поликетона заключается в следующем.

Из порошка поликетона формируют при комнатной температуре заготовку 4 цилиндрической формы. Нагревают заготовку в печи до температуры, равной 0,95-0,98 температуры плавления поликетона. Затем осуществляют экструзию заготовки 4, помещая ее в обогреваемый контейнер 1 и продавливая плунжером 3 через нагретую до указанной температуры матрицу 2 со степенью вытяжки 1,7-2,8. Пресс-остаток заготовки выталкивается из матрицы следующей заготовкой, с которой производятся такие же действия. Таким образом достигается квазинепрерывность процесса экструзии.

Форма и размер поперечного сечения пруткового изделия определяются сечением калибрующего отверстия матрицы. Длина экструдированного прутка -длиной полимерной заготовки и степенью ее вытяжки. Устройство может быть смонтировано на базе гидравлического пресса /не показан/.

Способ основан на результатах проведенных авторами исследований.

Пример. Изготавливали прутковое изделие круглого профиля из ароматического поликетона, синтезированного реакцией электрофильного замещения и представляющего собой сополимер на основе дифенилоксида и хлорангидридов изо- и терефталевой кислот /ПКИТ/:

/m p 0,3 0,7/.

Приведенная вязкость раствора ПКИТ в хлороформе при 293К составляла 1,2 дл/г.

Варьировали величину степени вытяжки , где dэ, dм -соответственно диаметр заготовки и калибрующего отверстия матрицы) и температуру экструзии Тэ.

Результаты исследований показали, что при Тэ≅ 523К монолитизировать порошковую заготовку не удается. В случае Тэ ≥ 593К экструдаты имеют плохое качество поверхности, трещины. Поэтому экструзия проводилась в интервале 533К ≅ Тэ<593К.

В таблице приведены данные о влиянии λ и Тэ на давление экструзии P, величину разбухания экструдатов 100% где dэ диаметр экструдата) и их деформационно-прочностные характеристики: модуль E и предел прочности σсж при сжатии, микротвердость Hμ. Анализ полученных результатов показывает, что с ростом Тэ от 533 до 583К /интервал, соответствующий удовлетворительному качеству экструдатов при их визуальном осмотре/ при сохранении постоянной l происходит монотонное увеличение жесткости и прочности полимера. Микротвердость изменяется экстремальным образом, достигая наибольших значений при Тэ= 553К и наименьших при Т=533 и 583К. Если руководствоваться требованием получения максимального уровня свойств, следует исключить температуры 533 и 583К. В результате рекомендуемый температурный интервал экструзии Тэ 553-573К. Поскольку температура плавления /Тпл/ ПКИТ составляет 583К, рекомендуемый интервал Тэ можно представить как Тэ /0,95-0,98/Тпл. С увеличением степени вытяжки при фиксированной Тэ наблюдается рост деформационно-прочностных характеристик, однако l 2,8 это близкое к предельному значение степени вытяжки, позволяющее получать экструдаты без видимых повреждений. Уже при l 3 в них образуются трещины, l 1,7 соответствует минимальной величине вытяжки, при которой достигается монолитизация порошковой заготовки, так как при l 1,5, как показывает визуальный осмотр сечения экструдата, еще имеет место негомогенгость, связанная с наличием коагулянтов, состоящих из нерасплавленных порошинок. Таким образом, рекомендуемый интервал вытяжек l 1,7-2,8.

Сравнение свойств экструдатов ПКИТ со свойствами образцов, полученных прессованием /Е= 2•103 МПа, sсж=80 МПа/, показывает, что описываемый способ не ухудшает эти показатели.

Предлагаемый способ применим для получения изделий из ароматических поликетонов с любой вязкостью расплава.

Разделение процесса переработки порошка на три самостоятельных операции /компактирование, свободный нагрев, экструзия/ делает его гибким и при необходимости позволяет отделить первую операцию от последующих во времени и пространстве.

Поскольку получение прутков достигается без предварительного расплавления полимера, это снижает энергоемкость процесса по сравнению с прототипом. Способ может быть осуществлен на серийно выпускаемом оборудовании /гидравлические пресса, печи/ и требует изготовления простой оснастки /пресс-форма, контейнер, матрица плунжер/.

Похожие патенты RU2083369C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУТКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРА 1995
  • Белошенко В.А.
  • Шустов Г.Б.
  • Слободина В.Г.
  • Козлов Г.В.
  • Варюхин В.Н.
  • Темираев К.Б.
  • Газаев М.А.
RU2105670C1
Способ изготовления прутковых изделий из компонора 1991
  • Белошенко Виктор Александрович
  • Слободина Вера Глебовна
  • Гринев Виталий Георгиевич
  • Прут Эдуард Вениаминович
SU1839148A1
ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ УПРОЧНЕННЫХ ПРУТКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АМОРФНО-КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ 2013
  • Белошенко Виктор Александрович
  • Возняк Андрей Васильевич
  • Возняк Юрий Васильевич
RU2527782C1
ЖАРОПРОЧНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ ПОРОШКОВЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДА NiAl И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2008
  • Поварова Кира Борисовна
  • Дроздов Андрей Александрович
  • Скачков Олег Александрович
  • Пожаров Сергей Владимирович
  • Морозов Алексей Евгеньевич
RU2371496C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКОН ЛИНЕЙНОГО ПОЛИМЕРА 1994
  • Петер Йерун Клос
  • Хендрик Тер Мат
  • Герт Ян Йонгерден
RU2121017C1
Способ производства полуфабрикатов из отходов алюминиевых сплавов 1990
  • Арефьев Борис Александрович
  • Кулешов Валерий Васильевич
  • Пановко Виктор Михайлович
  • Ребров Александр Викторович
  • Симонов Лев Львович
SU1731433A1
Устройство для компактирования быстроохлажденных металлических порошков 1990
  • Сидоров Виктор Александрович
  • Бобруйко Юрий Петрович
  • Баркун Михаил Иосифович
SU1722690A1
Способ изготовления изделий из волокон быстроохлажденных металлических сплавов на основе алюминия 1987
  • Сидоров Виктор Александрович
  • Бобруйко Юрий Петрович
  • Баркун Михаил Иосифович
SU1555058A1
МИКРОПОРИСТАЯ ПОЛИЭТИЛЕНОВАЯ ПЛЕНКА И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ 1997
  • Ельяшевич Г.К.
  • Розова Е.Ю.
  • Карпов Е.А.
RU2140936C1
Способ экструзии частиц из сплавов цветных металлов 1990
  • Арефьев Борис Александрович
  • Кулешов Валерий Васильевич
  • Пановко Виктор Михайлович
  • Симонов Лев Львович
  • Шиканов Александр Сергеевич
SU1797516A3

Иллюстрации к изобретению RU 2 083 369 C1

Реферат патента 1997 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУТКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АРОМАТИЧЕСКОГО ПОЛИКЕТОНА

Использование: для получения прутковых изделий круглого и фасонного профиля на основе ароматического поликетона, предназначенных для использования в различных областях техники. Сущность изобретения: в способе изготовления прутковых изделий из ароматического поликетона перед нагреванием осуществляют формирование из порошка поликетона при комнатной температуре заготовки цилиндрической формы. Нагревание заготовки осуществляют в печи до температуры, равной 0,95-0,98 температуры плавления поликетона. Экструзию нагретой заготовки осуществляют в обогреваемом контейнере через нагретую до указанной температуры матрицу со степенью вытяжки 1,7-2,8, 1 ил., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 083 369 C1

Способ изготовления прутковых изделий из ароматического поликетона путем нагревания поликетона и экструзии, отличающийся тем, что перед нагреванием осуществляют формование из порошка поликетона при комнатной температуре заготовки цилиндрической формы, причем нагревание заготовки осуществляют в печи до температуры, равной 0,95 0,98 температуры плавления поликетона, а экструзию нагретой заготовки осуществляют в обогреваемом контейнере через нагретую до указанной температуры матрицу со степенью вытяжки 1,7 2,8.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2083369C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Аскадский А.А
и др
Механические свойства материалов на основе поликетона и его смесей с полисульфином
Высокомолекулярные соединения, 1991, т
Способ сопряжения брусьев в срубах 1921
  • Муравьев Г.В.
SU33A1
Способ разделения смесей этиленовых и полиэтиленовых углеводородов 1923
  • Лебедев С.В.
SU1239A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Шаов А.Х
и др
Ароматические полиэфиркетоны и полиэфирэфиркетоны
Пластические массы, 1990, N 11, с
Паровоз для отопления неспекающейся каменноугольной мелочью 1916
  • Драго С.И.
SU14A1

RU 2 083 369 C1

Авторы

Белошенко Виктор Александрович[Ua]

Слободина Вера Глебовна[Ua]

Аскадский Андрей Александрович[Ru]

Бычко Капитолина Анатольевна[Ru]

Саморядов Александр Владимирович[Ru]

Салазкин Сергей Николаевич[Ru]

Шапошникова Вера Владимировна[Ru]

Даты

1997-07-10Публикация

1993-11-01Подача