Способ получения наплавов Советский патент 1980 года по МПК B29C44/04 B29B13/02 B29C44/14 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАПЛАВОВ

1

Изобретение относится к способу переработки вспенивающихся термопластов, пре имущественно наплавов.

Известен способ изготовления изделий из вспенивающихся композиций в формах или конструкциях. По этому способу формование изделий осуществляется путем нагревания в форме частиц.исходного материала, которые при этом неразрывно соединяются одна с другой в местах соприкосновения.

Способом обычно пользуются для изготовления изделии в виде блоков, листов, профильных изделий {.

Этим же способом пользуются и для изготовления наплавов из вспенивающегося полиэтилена. Форму заполняют композицией полиэтилена, содержащей порофор, и обогревают с последующим охлаждением.

Однако известный способ характеризуется трудностью исполнения и низкой прочностью получаемых изделий, что уменьщает срок их службы.

Ближайшим по технической сущности к изобретению является способ получения иаплавов путем спекания заготовки и ее вспенивания в среде теплоносителя 2}.

Предварительное формование заготовки при этом способе проводится в пресс-форме на плитах пресса. Сначала композицию в пресс-форме уплотняют, а затем нагревают и выдерживают при заданной температуре 5 (160-180°С) и давлении в течение 10-30 мин (в зависимости от толщины изделия), в результате чего происходит спекание заготовки.

По окончании выдержки пресс-формы на плитах пресса давление плавно уменьшают, при этом происходит предварительное вспенивание заготовки. Окончательное вспенивание ведут при нагревании заготовки в среде теплоносителя (насыщенный водяной пар, нагретые вода и воздух, инфракрасные лучи), для чего заготовку помещают в специальную форму.

В этом способе применяемое с целью обеспечения качества изделий высокое удельное давление прессования приводит к возникновению внутри пресс-формы высоких давМ лений газов за счет разложения газообразователя, входящего в состав вспенивающей ся композиции. Это требует применения громоздкого прессового оборудования, количество которого возрастает при серийном производстве. .Наличие прессового оборудования предъявляет повышенние требования к пресс-формам, которые характеризуются небольшим сроком службы и сложностью изготовления, что делает их дорогостоящими. Для этого способа характерен и значительный процент брака, особенно для изделий со сложной конфигурацией, в частности для наплавов. Кроме того, изделия при вспенивании плохо держат форму, вследствие чего этот процесс необходимо проводить в кассетах. Все эти причины ограничивают технологические возможности изготовления изделий-наплавов и снижают их качество. Цель изобретения - упрощение технологического процесса. Эта цель достигается тем, что в способе получения наплавов путем спекания заготовки и ее вспенивания в среде теплоносителя предварительно формуют состоящую из, по крайней мере, двух частей оболочку заготовки из вспенивающегося полиэтилена, собирают ее и помещают в форму, заполняют оболочку вспенивающимся полистиролом, спекают заготовку при температуре, на 10-60°С превыщающей температу-. ру разложения газообразователя оболочки, и осуществляют свободное вспенивание. Предпочтительно вспенивающийся полистирол перед заполнением оболочки формуют в виде вкладыща, соответствующего форме внутренней полости оболочки. Предварительное формование двух частей оболочки заготовки позволяет оформить заготовку для наплава с монолитной поверх ностью, от качества которой зависит качество поверхности готового изделия. Использование для оболочки композиций с температурой плавления меньщей, чем температура разложения входящего в ее состав газообразователя, позволяет осуществить формование оболочки, не допуская разложения газообразователя. Это обеспечивает сохранение монолитной поверхности заготовки. В совокупности с этим заполнение . внутренней полости оболочки вспенивающимся наполнителем (полистиролом) температура вспенивания которого ниже температуры плав ления композиции оболочки, также способствует формированию качественной поверхности изделия. Это достигается тем, что при спекании заготовки в первую очередь происходит вспенивание наполнителя. При этом вспенивающийся наполнитель оказывает давление на размягченную композицию оболочки, препятствует ее стеканию, а вследствие этого - изменению первоначальной конфигурации оболочки. Превышение температуры, при которой проводят спекание заготовки, на 10--60°С, чем температура разложения газообразователя оболочки, а также выдержка заготовки при этой температуре в форме для спекания позволяет осуществить сначала вспенивание наполнителя, потом полное расплавление композиции оболочки, а затем полное разложение газообразователя оболочки. Осуществление свободного вспенивания заготовки в совокупности с указанными признаками позволяет заверщить процесс и получить готовое изделие, при этом обеспечивается равномерное во все стороны вспенивание заготовки. Совокупное применение названных признаков позволяет повысить качество изделий и осуществить спекание и вспенивание заготовки без применения дорогостоящего дефицитного прессового оборудования и тем самым расщирить технологические возможности предлагаемого способа. Пример. Готовят наплав с плотностью 0,13-0,14 г/смз и массой 430 г. Для оболочки наплавов применяют композицию А из полиэтилена. Состав композидии А, %: Полиэтилен90,55 Диамид азодикарбоновой кислоты6,00 Окись цинка0,50 Стеарат цинка1,40 Стеариновая кислота0,90 Перекись дикумила0,65 В качестве наполнителя (вкладыщ по форме внутренней полости оболочки) берут полистирол (композиция Б). Состав композиции Б, %: Суспензионный полистирол 95,5-96,0 Изопентан4,0-4,5 Изготовление оболочки Композицию А, имеющую температуру плавления около 120°С. расплавляют в цилиндре литьевой машины при 120-140°С. Для формования половинок оболочки расплавленную массу запрессовывают в форму для половинки оболочки, имеющую температуру 40-50°С при удельном давлении 500-1000 кГ/см2. После охлаждения формы половинку обо лочки из нее извлекают: Изготовление вкладыща. Осуществляют предварительное вспенивание полистирола (композиция Б) путем нагрева гранул, которые затем подсущивают. .Теплоносителем служит горячая вода. После этого расчетную навеску подвспененных гранул засыпают в форму, состоящую из 2 половинок с внутренним сквозным отверстием. Композицию в форме подпрессовывают, после чего форму закрывают и помещают в кипящую воду на 5-10 мин, где происходит подвспенивание композиции до плотности 0,6-0,2 г/см. Объем вкладыша соответствует форме внутренней полости оболочки. После охлаждения формы отформованный вкладыш извлекают и подвергают сушке при температуре 20°С ЕЗ течение 24 ч. Сборка заготовки и ее спекание. В одну из половин формы помешают половинку оболочки, а во внутреннюю ее полость - вкладыш из подвспененного полистирола. Затем на выступающую часть вкладыша укладывают вторую половинку оболочки, после чего форму собирают и затягивают болтами. Собранную форму помешают в термостат. При этом, по мере подвода тепла, происходит вспенивание композиции наполнителя. За счет этого в средней части заготовки возникает давление, которое прижимает подплавленную композицию оболочки к стенкам формы, не давая ей изменять свою конфигурацию. При дальнейшем повышении температуры композиция оболочки расплавляется, образуя из двух половинок монолитную оболочку с наполнителем внутри. . При достижении температуры 170-190°С начинает разлагаться газообразователь оболочки. Нагрев формы осуп1ествляют до температуры, превышающей на 10-60°С температуру разложения газообразователя оболочки. При этой температуре форму выдерживают в течение времени, достаточного для полного разложения газообразователя оболочки (около 2 ч). После этого форму из термостата извлекают и охлаждают в воде при 10-15°С в течение 30-45 мин, а затем разбирают и заготовку наплава из нее извлекают. Вспенивание заготовки. Заготовку наплава опускают в кипящую воду, где она свободно вспенивается в ней до плотности 0,13-0,14,г/см. Время сёободного вспенивания выбирают в зависимости от таких условий, как например, требуемая плотность изделий, и которое составляет от 50 до 70 мин. Для наплавов кошелькового невода требуемая плотность лежит в пределах 0,12-0,18 г/см. После вспенивания готовое изделие охлаждают на воздухе. Свойства полученных наплавов приведены в таблице. Таким образом, использование способа по изобретению позволяет осуществить изготовление наплавов, отвечающих требованию прочности, при этом менее прочная, но более легкая композиция наполнителя уменьшает плотность готового изделия до 0,12-0,18 г/см. Наличие наполнителя исключает также возможность заполнения водой внутренней части наплава при его повреждении. Использование предлагаемого способа позволяет наладить производство наплавов без использования прессового оборудования и допускает возможность производства заготовок, наплавов в одном месте. Последующее вспенивание заготовок до рабочих размеров можно осуществить непосредственно на месте потребления по мере необходимости. Доставка к местам потребления заготовок наплавов, а не готовых изделий, является экономически целесообразным, так как позволяет сократить транспортные расходы. Способ позволяет полностью исключить образование отходов. Фо1)мула 113об0етения 1. Способ получения наплавов nyteu спекания заготовки и ее вспенивания в среде, теплоносителя, отличающийся пы, что, с упрощения технологического процесса, предварительно формуют состоящую иэ, по крайней мере, двух частей оболочку заготовки из вспенивающегося полиэтилена, собирают ее и помещают д форму; за

полняют оболочку вспенивающимся полистиролом, спекают заготовку при температуре, на 10-60°С превышающей температуру разложения газообразователя оболочки, и осуществляют свободное вспенивание.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Брацыхни Е. А. Переработка пластических масс в нзделия. М., «Химия, 1966, с. 298-301 (прототип).