Способ изготовления изделий из полимерных материалов Советский патент 1985 года по МПК C08J3/28 

Изобретение относится к технологии изготовления изделий и конструкций из полимерных материалов.

Известен способ изготовления изделий из полимерных материалов путем формования их с последующим отверждением под воздействием электромагнитного поля, по которому электромагнитное поле создают при помощи постоянного магнита с электрической катушкой для подмагничивания или при помощи соленоида,- Формуемое изделие в этом случае помещают между башмаками постоянного магнита или внутри соленоида, что существенно усложняет технологический процесс изготовления изделий. Недостатками известного способа являются невысокая прочность изделий и сложность их изготовления,

Цель изобретения - увеличение прочности изделий и упрощение технологического процесса их изготовленияДля этого по предлагаемому способу отверждения расплава полимера осуществляют в импульсном электромагнитном поле напряженностью 10001500 Э с частотой следования импульсов 0,1-10 Гц,

Способ осуществляют следующим образом.

На изделия из полимерного материала, находящегося в вязкотекучем состоянии, накладывают источник импульсного электромагнитного поля. Устанавливают необходимую в месте расположения изделия напряженность и частоту следования импульсов импульсного электромагнитного поля и вьщерживают изделие в течение определенного зремени, обычно равноговремени отверждения материала.

Пример 1, На расплав атактического. полистирола, находящег;ося в вяэкотекучем состоянии при температуре 200° С в форме из немагну;тного материала (лопатка с длиной рабочей части 15 мм, шириной 5 мм и толщиной 1,5 мм), накладывают соленоид, С помощью соленоида в рабочей части образца во.збуясдают импульсное электромагнитное поле напряженностью 1050 Э, Образцы выдерживают в поле до отверждения в течение 1 ч. Параллельно в тех же условиях, но без воздействия электромагнитного поля изготовляют контрольные образцы. Разрывная прочность составляет для необработанных в поле образцов

0,74 кгс/мм, для обработанных при частоте следования импульсов 0,1 Гц 0,88 кгс/мм, при 0,9 Гц 0,98кгс/мм2 и при 10,0 Гц 0,95 кгс/мм,

Пример 2, На расплав атактического полистирола, находящегося в вязкотекучем состоянии при температуре 200 С в форме из немагнитного материала (лопатка с длиной рабочей части 15 мм, шириной 5 мм и толщиной 1,5 мм), накладывают соленоид, С помощью соленоида в рабочей части обраца возбуждают импульсное электромагнитное поле напряженностью 1480 Э. Образцы выдерживают в поле до отверждения в течение 1 ч. Разрывная прочность составляет для обработанных в поле образцов при частоте .следования импульсов 0,1 Гц 0,93 кгс/мм -, при 0,9 Гц 1,02 кгс/мм и при 10,0 Г 0,01 кгс/мм, Разрывная прочность контрольных образцов 0,74 кгс/мм.

Пример 3, Приготовляют компаунд следующего состава, вес,ч:

Эпоксидная смола

ЭД-5100

Полиэтиленполиамин (ПЭПА) 15

Компоненты перемешивают, и полученную массу заливают в форму из немагнитного материала (лопатка с длиной рабочей части 15 мм, шириной 5 мм и толщиной 1,5 мм) при температуре , На рабочую часть образца накладывают соленоид, с помощью которого в рабочей части образца возбуждают импульсное электромагнитное поле напряженностью 1050 Э, Образцы выдерживают в поле до отверждения смолы в течение 4 ч, В тех же условиях, но без воздействия электромагнитного поля изготовляют контрольные образцы. Разрывная прочность составляет при частоте следования импульсо 0,1 Гц 3,24 кгс/мм, при 0,9 Гц 3,42кгс/мм2 ,при 10,0 Гц 3,36 кгс/мм ,,; Для контрольных образцов она составляет 2,82 кгс/мм ,

Пример 4, Приготовляют компаунд следующего состава, вес ,ч: Эпоксидная смола ЭД-5.100

Полиэтиленполиамин15Компоненты перемешивают, и полученную массу заливают в форму из немагнитного материала (лопатка с дли.ной рабочей части 15 мм, шириной 3 5 мм и толщиной 1,5 мм) при температуре 18 С. На рабочую часть образца накладывают соленоид, с помощью которого в рабочей части образца возбуждают импульсное электромагнитное поле напряженностью 1480 Э. Образцы выдерживают в поле до отверждения смолы в течение 4 ч. Разрывная прочность составляет при частоте следования импульсов 0,1 Гц 3,39 кгс/мм при 0,9 Гц 3,61 кгс/мм к при 10,0 Гц 3,55 кгс/мм. Разрывная прочность контрольных образцов 2,82 кгс/мм. В таблице приведены данные об увеличении прочности изделий, полученных по известному и предлагаемому способам, по сравнению с прочностью изделий, полученных в отсутствии электромагнитного поля, и относитель но времени воздействия электромагнит ного поля (время воздействия поля, отнесенное ко времени воздействия электромагнитного поля по известному способу) при получении одинаковой дл 2 каждого исследованного материала прочности. Напряженность электромагнитного поля составляет 1480 Э, частота следования импульсов 2 Гц. Из таблицы видно, что прочность изделий, полученных по предлагаемому способу, увеличивается на большую величину, чем прочность изделий, изготовленных по известному способу. Кроме того, упрощается технологический процесс изготовления изделий из полимерных материалов: сокращается время обработки в электромагнитном поле; уменьшаются затраты электроэнергии, поскольку возможно при малых затратах электроэнергии получать значительные напряженности поля в импульсе; уменьшаются производственные площади; расширяется ассортимент получаемых упрочненных изделий из полимерных материалов, так как изделия или конструкции находятся вне источника импульсного электромагнитного поля, что не ограничивает их размеры и конфигурацию.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий формование расплава полимера в вяз- котекучем состоянии и последующее его отверждение в электромагнитном поле, отличающийся тем, что, с целью увеличения прочности изделий и упрощения технологического процесса, отверждение расплава полимера осуществляют в импульсном электромагнитном поле напряженностью 1000- 1500 Э с частотой следования импульсов 0,1-10 Гц.

Увеличение разрывной прочности, %

Относительное время воздействия поля для получения одинаковой прочности

28

38

14

0,7

0,6