Способ получения макросфер Советский патент 1993 года по МПК C08J9/32 

Изобретение относится к способам изготовления сыпучего сферического наполнителя высокой прочности на основе отверждающейся полимерной композиции, порошка и легковесных гранул размером более 1 мм, который применяется для получения различных материалов конструкционного назначения.

Целью изобретения является повышение прочности макросфер путем увеличения . равномерности толщины их оболочки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения макросфер, включающем нанесение на вспененные полисти- рольные гранулы эпоксидного связующего в низкоскоростном смесителе с двухспираль- ной ленточной мешалкой при соотношении скоростей вращения внутренней и наружной спирали 1,5-4, нанесение на смоченные

гранулы порошкообразного наполнителя и формование оболочки в аппарате со штырьковым шнеком при скорости его вращения 6-32 об/мин, гранулы предварительно смешивают с сажей при соотношении массы сажи и объема гранул 0,01-0,09 кг/м3.

Пример 1-5. Получают полые макросферы, используемые в качестве наполнителя, путем формоваяия оболочек из связующего на основе эпоксидной смолы и стеклянных микросфер. Вспененные поли- стирольные гранулы (ТУ 6-05-221-423-78) просеивают сквозь сито с размером отверстий 20 мм и определенный объем (50 л) их загружают в бункер с мешалкой. Затем в бункер вводят навеску сажи (ГОСТ 7885-77) с размером частиц0,1-5 мкм, предварительно просеянную сквозь сито 20 мкм в количестве, составляющем соотношение массы

(Л

С

00

о

00

00

со ел

сажи и объема гранул 0.01-0,09 и содержимое бункера перемешивают в течение 5 мин. Полученную смесь дозированно загружают через шнековый питатель в смеситель с двухспиральной ленточной мешалкой объемом 10 л и производительностью 60 л/ч. Одновременно в смеситель непрерывно подают связующее производительностью 3.6 л/ч и наносят в нем слой этого связующего на опудренные сажей гранулы. Соотношение скоростей вращения внутренней и наружной спирали-2,4 при скорости вращения последней 30 об/мин. Затем смесь перегружают, в гранулятор со штырьковым шнеком объемом также 10 л (скорость вращения шнека - 10 об/мин), куда одновременно подают стеклянные микросферы марки МСО-А9 (ТУ 6-11-367-75) производительностью 3,0 л/ч, и формуют оболочку. Для доведения плотности и прочности макросфер до требуемых величин формование оболочек, включая все предшествующие ему стадии, проводят многократно с обязательным-отверждением при температуре помещения каждой сформованной оболочки. Окончательное отверждение оболочек макросфер производится либо при термообработке в условиях высоких температур (180-200°С), либо при температуре помещения. В первом случае за счет сплавления полистирола образуется полая структура сферических частиц. Второй режим окончательного отверждения очень важен для качества тех конструкционных материалов, в состав которых вводятся макросферы как наполнитель и которые изготавливаются на

связующем, имеющем сродство с эпоксид- ным связующим макросфер.

Качество процесса оценивают величиной плотности и гидростатической прочности (начала разрушения) макросфер, определяемых согласно существующих методик, прошедших аттестацию, а также глубиной неровностейвнутренней поверхности оболочки макросфер, измеряемой по микрофотографиям срезов.

П р и м е р 6. Для сравнения получали макросферы известным способом с аналогичной плотностью, но без использования сажи.

Пример. Получают макросферы согласно примерам 1 -5, однако вместе сажи используют тальк.

Свойства материала по примерам приведены в таблице.

Формула изобретения

Способ получения макросфер, включающий нанесение на вспененные полисти- рольные гранулы эпоксидного связующего в низкоскоростном цилиндрическом смесителе с двухсп ральной ленточной мешалкой при соотношении скоростей вращения внутренней и наружной спирали 1,5-4,0, нанесение на смоченные гранулы порошкообразного наполнителя и формование оболочки в аппарате со штырьковым шнеком при скорости его вращения 6-32 об/мин и ее отверждение, отличающий ся тем. что, с целью повышения прочности макросфер путем увеличения равномерности толщины их оболочки, гранулы предварительно смешивают с сажей при соотношении массы и сажи и объема гранул 0,01-0,09 кг/м3.

Использование: изготовление конструкционных полимерных материалов. Сущность изобретения: макросферы получают последовательным смешением вспененных полистирольных гранул с сажей при соотношении массы сажи и объема гранул 0,01- 0,09 кг/м3, нанесение на них в низкоскоростном цилиндрическом смесителе эпоксидного связующего и порошкообразного наполнителя и отверждением образующейся оболочки макросферы. 1 табл.