Композитный материал для производства цветных мишеней-тарелочек Российский патент 2021 года по МПК C08K3/26 C08K3/04 C08L57/02 C08L93/04 F41J9/16 B29C43/02 

Изобретение относится к переработке композитных материалов, а именно к поточному способу производства мишеней-тарелочек для стендовой стрельбы, и может быть использовано на предприятиях по переработке полимеров при производстве цветных мишеней-тарелочек методом горячего прессования или литья под давлением.

Основной потребительской характеристикой мишеней-тарелочек является их заметность при вылете из метательной машинки и заметность осколков при поражении дробью. Обычно для повышения заметности мишеней-тарелочек в производственном оборудовании предусмотрена камера покраски, где сформованные мишени окрашиваются в яркие цвета.

Описанные в патентах US 4124550 (от 20 июня 1975, Nippon Oil Co., Ltd), US 6602337 B1 (от 9 августа 2001, Lawry Shooting Sports Inc), RU2568116C1 (от 11 декабря 2014, РХТУ им. Д.И. Менделеева), US7625479B1 (от 16 мая 1997, Reagent Chemical and Research Inc), RU 2578716 (от 20 марта 2015, РХТУ им. Д.И. Менделеева), US 7625479 B1 (от 16 мая 1997, Reagent Chemical and Research Inc), композитные материалы имеют существенный недостаток в виде необходимости нанесения краски на поверхность сформованной мишени, кроме того цвет осколков будет преимущественно зависеть от цвета исходного композита.

Задача, на осуществление которой направлено заявляемое техническое решение, разработка технологичного композита для производства мишеней-тарелочек заданного цвета и не требующего покраски. Такой технический эффект возможен при использовании композита, состоящего из следующих ингредиентов:

1. Связующее - термопластичные эфиры канифоли (пентаэритритовый или глицериновый) или нефтеполимерные смолы с температурой размягчения 95-110°С и цветностью по йодометрической шкале 0,25-60 единиц в количестве 20-25% масс.

2. Минеральный наполнитель - молотый известняк или микромрамор, где средний размер частиц 10-30 мкм и белизной более 93% в количестве 75-80% масс.

3. Пластификатор - стеариновая кислота, или дибутилфталат, или диоктилфталат 0-1% от общей массы связующего и минерального наполнителя.

4. Пигмент - органические или не органические красящие вещества с размером частиц 0,2-1 мкм и удельной поверхностью 0,1-70 м²/г 0,01-0,1% от общей массы связующего и наполнителя

Сравнительный анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основе этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения «Новизна».

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1.

Приготовление композиции осуществляется при температуре 180°С в 5 стадий.

1. Из расходного бака в смесительный бак производится загрузка предварительно разогретого до 160-170°С связующего (глицериновый эфир канифоли) с температурой размягчения 100°С и цветом 30 по йодометрической шкале в количестве 250 кг. В смесительном баке оно нагревается до 180°С, и включается перемешивание.

2. Порционно вводится наполнитель (микромрамор) со средним размером частиц 15-20 мкм и белизной более 93% в количестве 800 кг.

3. Композиция гомогенизируется в течение часа.

4. В перемешивающийся композит вводится 1 кг пигмента.

5. Композиция гомогенизируется в течение часа.

Получившаяся композиция достаточно текуча для транспортировки по прогретому до 180°С трубопроводу. Содержание связующего в композиции составило 23,8%, средняя плотность 2,0 г/см3.

При открытии запорного клапана готовая композиция из смесительного бака по сообщающему трубопроводу перетекает в расходный бак (180°С), откуда по подогреваемому трубопроводу (180°С) перекачивается шестеренчатым насосом в дозатор. Из дозатора необходимая масса композиции впрыскивается в матрицу пресс-формы и прижимается пуансоном. Формование готовой мишени длится около 10-20 секунд, за это время мишень успевает охладиться до 50-55°С.

Сформованная мишень выталкивалась из пресс-формы на ленточный конвейер и транспортировалась для упаковки.

Пример 2.

Приготовление композиции осуществляется при температуре 180°С в 6 стадий.

1. Из расходного бака в смесительный бак производится загрузка предварительно разогретого до 160-170°С связующего (нефтеполимерная смола) с температурой размягчения 100°С и цветом 30 по йодометрической шкале в количестве 250 кг. В смесительном баке оно нагревается до 180°С, и включается перемешивание.

2. В перемешивающееся связующее вводится пластификатор (диоктилфталат) в количестве 10 кг.

3. После пластификатора порционно вводится наполнитель (микромрамор) со средним размером частиц 15-20 мкм и белизной более 93% в количестве 800 кг.

4. Композиция гомогенизируется в течение часа.

5. В перемешивающийся композит вводится 1 кг пигмента.

6. Композиция гомогенизируется в течение часа.

Получившаяся композиция достаточно текуча для транспортировки по прогретому до 180°С трубопроводу. Содержание связующего в композиции составило 23,8%, средняя плотность 2,0 г/см³.

При открытии запорного клапана готовая композиция из смесительного бака по сообщающему трубопроводу перетекает в расходный бак (180°С), откуда по подогреваемому трубопроводу (180°С) перекачивается шестеренчатым насосом в дозатор. Из дозатора необходимая масса композиции впрыскивается в матрицу пресс-формы и прижимается пуансоном. Формование готовой мишени длится около 10-20 секунд, за это время мишень успевает охладиться до 50-55°С.

Сформованная мишень выталкивалась из пресс-формы на ленточный конвейер и транспортировалась для упаковки.

Получившиеся мишени типа «Стандартная» были правильной формы, их вес колебался от 102 до 110 г. Цвет мишеней был ярким и не требовал дополнительного окрашивания. Примеры цветов композитов в зависимости от пигмента приведены в таблице 1.

Так как проведенные испытания предлагаемого решения продемонстрировали высокие показатели, следовательно, данное техническое решение соответствует критерию изобретения «Промышленная применимость».

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, выполняется, при этом достигается получение вышеупомянутого технического результата.

Изобретение может быть использовано в производстве мишеней-тарелочек для стендовой стрельбы методом горячего прессования или литья под давлением. Композитный материал для производства мишеней-тарелочек содержит связующее, представляющее собой нефтеполимерную смолу, или пентаэритритовый эфир канифоли, или глицериновый эфир канифоли, с температурой размягчения 95-110°С и цветностью по йодометрической шкале 0,25-60 единиц в количестве 20-25 мас. % и минеральный наполнитель со средним размером частиц 10-30 мкм и белизной более 93% в количестве 75-80 мас. %. Композитный материал также содержит пигмент с размером частиц 0,2-1 мкм и удельной поверхностью 0,1-70 м²/г в количестве 0,01-0,1% от общей массы связующего и наполнителя и пластификатор в количестве 0-1% от общей массы связующего и наполнителя. Изобретение позволяет изготовить мишени-тарелочки заданного цвета, не требующие покраски. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.

1. Композитный материал для производства мишеней-тарелочек для стендовой стрельбы, содержащий связующее и наполнитель, отличающийся тем, что композитный материал содержит

связующее, представляющее собой нефтеполимерную смолу, или пентаэритритовый эфир канифоли, или глицериновый эфир канифоли, с температурой размягчения 95-110°С и цветностью по йодометрической шкале 0,25-60 единиц в количестве 20-25 мас. %,

минеральный наполнитель со средним размером частиц 10-30 мкм и белизной более 93% в количестве 75-80 мас. %,

пигмент с размером частиц 0,2-1 мкм и удельной поверхностью 0,1-70 м²/г в количестве 0,01-0,1% от общей массы связующего и наполнителя,

пластификатор в количестве 0-1% от общей массы связующего и минерального наполнителя.

2. Композитный материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя использован молотый микромрамор.