Способ изготовления полых изделий из термопластичных покрышковых полимеров Советский патент 1982 года по МПК B29C11/00 

(54) СПОСОБ

I

Изобретение относится к области переработки полимерных материалов, в частности к способу изготовления полых изделий из порошковых термопластичных полимеров.

Известен способ изготовления полых изделий путем погружения оправки в- раствор полимера 1.

Недостатком данного способа является необходимость в каждом конкретном случае иметь оправку, конфигурация которой соответствует конфигурации полости изделия. Кроме того, способ приемлем для изготовления изделий из материалов, свойства которых улучшаются при их расплавлении.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ изготовления полых изделий термопластичных порошковых полимеров путем придания полимерному порошку формы готового изделия и оплавления сформированной поверхности порошка (21.

Дпя осуществления способа полимерный порошок засьшают в нагретую, смазанную антиадгезивом металлическую форму; вьщерживают определенное время, необходимое для

оправления прилегающего к форме слоя полимера, охлаждают форму, высыпают неоплавленный полимерный порошок и извлекают готовое изделие из формы. При осуществлении способа возникает ряд технологических затруднений, связанных с необходимостью исключения адгезионного взаимодействия поверхности формы и полимера, обеспечения возможности быстрого извлечения готового изделия из формы. Последнее является причиной то10го, что данный способ является применимым только для изготовления изделий простейшей конфигурации. Внутренняя поверхность изделий, изготовленных с использованием этого способа, полз чается шероховатой, осыпающейся, что не

15 всегда допустимо. Необходимость нагрева и охлаждения формы удлиняет произведственный цикл, снижает производительность процесса.

Целью изобретения является повышение

20 производительности и технологичности процесса

Цель достигается тем, что в способе изготовления полых изделий из термопластичных порошковых полимеров nyrcNi ирилапия пиИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОТОШКОВЫХ ПОЛИМЕРОВ 9 лимерному порошку формы готового изделия и оплавления сформированной поверхности порошка форму готового изделия порошку придают, выпрессовывая в нем углубление, соответствующее форме полости, а оплавление порошка производят, заливая в сфо мированное углубление жидкость, нагретую до температуры, превышающей температуру плавления полимера, но меньшей температуры кипения жидкости, и имеющую вязкость не более 1,5 Па. с. . Кроме того, для надежного закрепления стенок углубления полимерный порошок пере выпрессовкой углубления пропитывают пласти фикатором. По предлагаемому способу порошковый , полимер используемый как материал для про изводства изделий, выполняет одновременно функцию формообразователя, позволяя исключить применение для этих целей специальных металлических форм. Заливаемая в углуб ление жидкость, является теплоносителем, обес печивающим формование изделия за счет оплавления прилегающего к поверхности жидкости слоя полимерного порошка. Жидкость не должна растворять полимер, поскольку это приводит к размыванию стенок углубления и искажению формы готового изделия. Для того чтобы обеспечить достаточно быстрое и полное удаление жидкости из полости сформированного изделия, ее вязкость при комнатной температуре не должна превышать зна чение 1,5 Па.с. Температура кипения жидкости должна быть достаточно высокой для того, ггобгл обеспечить ее нагрев до температуры, при которой производится формование изделия. В тех случаях когда за счет механического сцепления частиц полимерного порошка при прессовании 1гевозможно добиться достато пю надежного закрепления стенок выпрессованного углубления, полимерный порошок перед прессованием пропитывают пластифицирующими полимер жидкостями. Растворение поверхностного слоя полимерных частиц способствует склеиванию их друг с другом при прессовании и повышает устойчивость стенок выпрессованного углубления,. Выполнение способа согласно изобретению позволяет сократить. технологический цикл из готовления полых изделий за счет исключения операций, связанных с использованием м таллических форМ (извлечение изделий из форм, чистка последних, смазка антиадгезивом, нагрев, охлаждение). Создаются благопри ятные предпосьшки. для автоматизации процесса - теплоноситель (технологическая жидкость) может нагреваться централизованно и подаваться к месту работы по трубопроводам 4 за одну операцию прессования можно выпрессовать несколько углублений в полимерном порошке, жидкость в которые можно заливать одноврейенно. Данный способ дает возможность снизить перепад температур между теплоносителем и полимерным материалом. Потери тепла сведены к минимуму, высокая теплоемкость используемых жидкостей позволяет даже при незначительном отличии температуры теплоносителя (технологической жидкости) от температуры плавления полимера получать изделия с заданной толщиной стенок. В качестве технологической жидкости могут использоваться высококипящие органические жидкости (нефтепродукты, глицерин, кремнийорганические жидкости и т.п.), расплавы солеи, жидкие мономеры, расплавленные металлы и т.п. Используемые жидкости не долишы растворять полимерный порошок. Осуществление способа иллюстрируется примерами. Пример 1. Изготавливают цилиндрическую емкость из полизтилена для хранения и транспортировки жидких продуктов. Размеры емкости (( 200 х 150 мм) и незначительная толщина стенок (3 мм) затрудняет ее формование методами литья под давлением или горячего прессования в формах. В слое порошка полиэтилена низкой плотности (ГОСТ 1633770, Т.пл. 400°К), толщиной, в 2-3 раза превышающей высоту готового изделия, вьшрессовывают углубление по форме полости изготавливаемой емкости. Давление прессования ,5 МПа, порошок непросеянный, полидисперсный. В углубление заливают диэтиленгликоль (Т.кип. 517°К, вязкость 0,5. ПА.с при 293° К) нагретый до 420° К. После рхлаждения- Диэтиленгликоля до 320°К изделие извлекают из порошка, выливают диэтиленгликоль, очищают деталь от остатков порошка. Наружная поверхность емкости получается шероватая за счет недооплавленных частиц полимера. Это улучшает условия транспортировки емкости, обуславливая более надежное сцепление ее стенок с захватами транспортирующего устройства. П р и м е р 2. Изготавливают защитный чехол из пентапласта для термометра, погружаемого в раствор плавиковой кислоты. Размеры изделия: длина 200 мм, внутренний диаметр 10 мм, толщина стенок 2 мм. Значительная величина отношения длины изде.пия к диаметру создают затрудения при выпрессовывании углубления в полимерном порошке, связанные с возможностью осыпания стенок углубления. Поэтому перед прессованием в пентапластовый порошок (ТУ 6-05 -1422 741, Т.пл. 560°К) добавляют 2-3 вес.% 1шклогексанона, являющегося растворителем пента