Способ изготовления формованных изделий на основе полиэфиров Советский патент 1974 года по МПК B29C5/00 C08F43/02 

1

Изобретение относится к области изготовления формованных изделий, например шлифовальных кругов.

Известен способ изготовления формованных изделий путем смешения абразивного наполнителя со связующим из ненасыщенного .полиэфира, отвердителем и другими целевыми добавками с последующим формованием и отверждением.

Однако при отверждении смеси, имеющей жидкую консистенцию, в форме происходит осаждение твердых компонентов, в результате чего получают изделия неоднородные по составу, что значительно ухудшает их механические свойства. Поэтому абразивный наполнитель сначала смешивают только с частью жидкого связующего, содержащего отвердитель, и завершают отверждение.

С целью упрощения процесса изготовления формованных изделий однородных по составу, т. е. устранения необходимости разделения связующего на две части и пропитки абразивного наполнителя им в два приема, предложено абразивный наполнитель, предварительно пропитанный жидким отвердителем, смешивать с твердым связующим из ненасыщенного полиэфира.

Полученной однородной сыпучей массой заполняют форму, при этом заполнение формы происходит равномерно без разделения

компонентов. В форме массу под действием давления уплотняют до состояния, при -котором масса сохраняет приданную ей форму. После чего изделие -извлекают из формы и отверждают при нагревании путем сополимеризации ненасыщенного полиэфира с отвердителем.

Абразивный наполнитель может быть пропитан жидким отвердителем, содержащим до

15 вес. % от общего необходимого количества ненасышенного сложного полиэфира. Или абразивный материал может быть смешан сначала с небольщой частью ненасыщенного сложного полиэфира, а затем пропитан жидКИМ отвердителем. После чего в обоих случаях абразивный материал, пропитанный жидким отвердителем, смешивают с оставшейся частью ненасыщенного сложного иолиэфира.

В качестве абразивного наполнителя используют корунд, карбид кремния, кварц и подобные материалы соответствующей твердости. В качестве отвердителей, пригодных для

саполимеризации с ненасыщенными полиэфирами, применяют олефиновые мономеры, содержащие одну или несколько двойных связей, например стирол, метил-стирол, диаллилфталат, диаллилизофталат, сложный метиловый эфир, сложный этиловый эфир, сложный пропиловый эфир и сложный бутиловый эфир а-криловой кислоты и метакриловой кислоты, винилметиловый эфир, виниловый эфир, вийилхлорид, винилиденхлорид, винилметил-кетон, винилацетат, винилтолуол, винилпиридин, дивинилбензол, диаллилфумарат и т. д.

Связь ненасыщенного сложного полиэфира с сололимеризующими мономерами и, следовательно, ловышение прочности достигается тем, что примешивают соответствующие вещества, в частности полиизоцианат, например тексаметилендиизоцианат, 2,4- и 2,6-толуилендиизОЦианат, нафтилентриизоцианат, 1,:5-нафтилендиизоцианат, трифенилметан-4,4, 4 триизоцианат и т. д.

Для улучщения агдезин между абразивным материалов и связующим могут быть использованы поверхностно-активные вещества.

В качестве поверхностно- активных веществ применяют известные вещества, понижающие поверхностное натяжение жидкости, преимущественно применяют силаны, например винилтриэтоксисилан, метакрилоксипропилтриметоксисилан и винилтриметоксиэтоксисилан, которые примешивают .непосредственно к жидкому компоненту связующего или в виде жидкого раствора наносят на абразивный материал, или на смеси абразивных материалов, благодаря чему оптимальным образом достигается улучшение адгезии связующего с абразивным материалом. С успехом применяют и органические соединения хрома, содержащие группы, пригодные для полимеризации, как например, хромихлоридметакрилаты. Они также обеспечивают адгезию между абразивным материалом и органическими связующими. Эти комплексы в виде 0,5- 5,0%-ного водного :раствора смещивают с абразивным материалом (или со смесью абразивных материалов). После этого выделяют жидкость и производят сушку при 120- 140°С.

С целью снижения содержания влаги в смеси могут быть использованы адсорбенты.

В качестве адсорбентов, поглощающ-их влагу, применяют гель кремн-евой кислоты, кремневую .кислоту, металлалюминиевые силикаты, бентониты, деолиты, лерлиты, инфузорную землю и другие диатомиты, активный уголь и т. д.

Полимеризационные вспомогательные вещества (катализаторы, ускорители и ингибиторы) выбирают в зависимости от условий отверждения. Для холодного отверждения в .качестве катализаторов преимущественно используют перекиси кетона и кислот, которые могут быть комбинированы с ускорителями, например солями металлов органических кислот, а именно нафтенатом кобальта, или с третичными ароматическими аминами, например диэтиланилином, а для горячего отверждения применяют гидроперекись ку.мола, третичный бутипербензоат, перекись бензоила или перекись метилтилкетона. В качестве

ингибиторов используют многовалентные фенолы, в частности гидрохинон.

В связи с этим следует отметить, что под понятием «полимеризация понимается и поликонденсация и аддитивное присоединение. При приготовлении абразивного материала на 100 вес. ч. абразивного материала приходится 10-25 вес. ч. связующего. При этом расход связующего зависит от зернитости абразивного материала, от типа абразивного инструмента (шлифовального круга) и от качества связующего. Доля нрименяемого ап,сорбента в связующем может составлять до 30%, причем расход адсорбционного вещества зависит от количества и рода жидких компонентов н от адсорбционной силы применяемого адсорбционного вещества.

Композиции, применяемые для смешения с абразивным материалом, имеют следующий востав, вес. ч:

Ненасыщенный сложный

полиэфир100

Мономеры15-35

Катализатор0,5-10

Ускоритель0,5-10

Ингибитор0,5-10

ПолиизоцианатО-20

Поверхностно-активное

адгезионное веществоО-5

Адсорбент0-50.

Для приготовления смеси, которая обеспечивает получение формованной заготовки уппотнением без предварительного отверждения путем сополимеризации, на 1 вес. ч. жидких Компонентов берут не менее 15 вес. ч. твердых веществ, с учетом абразивного материала, или не менее 2 вес. ч. твердых веществ без учета абразивного материала. Верхний предел твердых компонентов в приготовляемой смеси зависит от вида применяемых ненасыщенных сложных полиэфиров, мономеров и в случае необходимости адсорбционных веществ, поэтому верхний предел может лежать значительно выше предела приведенных .минимальных значений.

Пример 1. 100 вес. ч. Корунда равномерно увлажняют 15 вес. ч. 2%-ного водного раствора хромихлоридметакрилата, имеющего рН 5-6, после чего проводят сушку при 120°С.

Полученный абразивный материал, снабженный поверхностно-активным адгезионным веществом, в смесителе равномерно увлажняют 2,2 вес. ч. диаллилфталата. К смесн добавляют в смесителе 8,6 вес. ч. сложного этилового эфира малеиновой кислоты вместе с 0,25 вес. ч. порошкообразного 50%-ного инициатора из перекиси бензоила (бензоилпероксид). Получают сыпучую гомогенную -массу. Полученной сыпучей смесью заполняют пресс-форму, внутренняя поверхность которой покрыта слоем из силиконового масла, служащего разделительным веществом. В поршневом прессе двойного действия (т. е. усилие пресса действует с обеих