СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХ СФЕРИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ Советский патент 1973 года по МПК B01J13/20 

1

Изобретение касается получения полы.х сферических частиц. Полые сферические частицы (макросферы) на.ходят пр.имененле как легковесный налолнитель для получения синтактовы.х пен. Эти материалы обладают уникальными физико-мехааччески.ми и физи.ко-химичеСКИ1.МИ свойстчам.и и при.меняются в различных областях техники: судостроении, авиастроении и т. п. Макросферы, кроме того, .на.ходят и са.мостоятельное применение, -например в качестве защт1тных слоев, предотвращающих испарение жидкости и др.

Известен способ получения .полых сферических тел, в которых оправкой служат пористые сферические частицы, полученные из термопластич,«ых материалов, на которые наносят слой жидкой композиции. Heдocтaткo этого способа Я;В.тяется невозможность получения полых частиц правильной сферической формы с плотностью ниже 0,2 г/см. У частиц указанной п.тотности, оболочки которых изготовлены из связующих, имеющих темшературу размягчения ни-же темлературы сплавления подложки или близкую к ней, про.исходит коробление оболочек; в результате чего получаются бесформенные частицы. Получение топкостенных оболочек дает возможность изготавливать (Материалы с низкой плотностью.

Цель изобретения - получить полые ча1тицы правильной сферической фо;рМы с плотностью ниже 0,2 г/с.и. Указанная цель достигается обработкой частиц с недоотверждечными оболочками растворителем (или его парами), растворяющими подложку. При этом тонкостенная оболочка частично набухает Б растворителе (растворитель не должен растворять и разрушать оболочку), в результате чего подложка, контактирующая с -набухшей оболочкой, растворяется. После этого частицы отделяют от расгзоряющей среды, высушивают и производят окончательное отверждение полученных оболочек.

В качестве растворителей или )ix паров испс.льзуют любые подходящие раствО:рители, например ацетон, бензол и т. д.

Способ получения макросфер плотностью ниже 0,2 г/см осуществляют с.тедующим образом.

Подбирают вспененные сферические частицы из термоплас1а, выполняющее роль подложек, требуемого гранулометрического состава. Готовят ло рецептуре иизковязкое связующее. Наносят на подложки слой связующего при ларемешИВа1ни.и. Готовят порошковую композицию по рецептуре. Произ1водят разделение слипш {хся одна с другой частиц с нанесецным слоем связующего в порошковой композиции при перемешивании. Фор.муют оболочки макросфер при объемном движе 1ии частиц в порошковой композиции, одновременно происходит отзер.ждение низковязкого свлзующего :в формуемой оболочке. Отделяют нзбытоК порошка от Макросфер. Про.нвводят предварительное отверждение макросфе1р. Обрабатывают макросферы растворителем. Отделяют макросферы от растворителя. Производят окон чательное отверждение мак-росфер при объемном движении частид. Ниже приве|ден пример осуществления предлагаемого слосо|ба е иснользоианием в качестве поаложек, задающие размеры макросфер и их сферичность, вспенеиных до максимальных paS.MeipOB полистифольных гранул, а в качестве связую И1,их - низковязкой композиции эпоксиди1р01ваннОГО финилглицидило.вого эф.ира и отзердителя оли гоалгида Л-20 п порошковой композиции с частицами размером Ниже 100 мк, состоящей из эпоксидной смолы марки ЭДЛ и отвердителя-метафеНИлендиамииа. В качестве растворителя, разрущающего подлОЖКу, применяют технический а.цотон. Тонкую оболочку на лодложка,х получают путе.м УМеньщения количества жидкого связующего, наносимого .на поверхность подложек. Пример. Поллстирольные вспененные частицы необходимых размеров плотностью 0,02 alcM помещают в вмко1сть смесителя, в которую вводят НИзковязкое связующее из расчета иа 100 вэс. ч. полистирольных сфер 70 вес. ч. связующего, и перемещивают 10 мин. В процессе перемещивания частищы покрываются слоем текучей 1ко1МпозИЦии. Образовавшийся конгломерат из сферических частиц выгружают в порошковую KoiMnoзицию, .где пр.и механическом перемешиваиии его разделяют на -отдельные сферические частицы. Посяедние с частично waHeceHHbivi слоем порошковой «омцозищии по двертают объвм:но гу Ивремешиван.ию совместно с небольшим избытком нороацко1вой композиции, в результате чего лроиоход-ит полцое насыщение оболочки порошковой композиции и ее выравнивание по толщи не. Порошковую компсчзицию берут в количестве 200 вес. ч. на 100 вес. ч. Смоченных связующим полистрмрольных частиц. Через 1-1,5 час .перемешивакия сфе|эическИх частиц мх отделяют от порошковой композиции с помощью сита и огьерждают 21 час при комнатной температуре, 2 час при и 3 час при 80°С, затем .охлаждают, рассыпают раВ1Н0.мерным слоем на сетке и обличают ацетоном. Далее сферические частиды выдерживают npdi комнатной температуре в течение 1 час, после чего отверждают оболочки .по следующему режиму: 1 час при , 2 час при и 2 час при140°С. Полученные макросферы имеют правильпуч) сферическую форму, рав номерные по толщине оболочки, плотность их 0.12 г1см. При необходимости можно получить сферические частиды другой илотности путем из1менепия весового соотношения текучей композиции и соответственно порошковой композиции. Следует отметить, что при получении оболочки с тонкими стенками необходимо учитывать степень отверждения оболочек, так как нрИ недостаточном отверждении эластич1ная оболочка деформируется после разрушения сферических частид, служащих в качестве ПО:ДЛОЖКИ. Предлагаемый способ позволяет совмещать стадию получения макросфе р с фор.мирс.ваНИС1М их в блоки, для чего необходимо макросферы поместить в форму соо-лветствующих раз1меров и конфигурации и обработать растворителем с последующим удалением его и термообработкой сфорМованного блока. Предмет изобретения Способ лолучения полых сферических частиц путем нанесения на :ПодлОЖку из вспененных тер.мопластичных частиц жидкой отвержающейся композиции с последующим нанесением порошковой отверждающейся поли1мерНС1Й композмции и отверждения полученной оболочки, отличающийся тем, что, с целью олучения частид правильной сферической ормы, проводят неполное отверждение обоочки, .после чего обрабатывают органичеким растворителем, растворяющим подложу, и проводят окончательное отверждение болочек.