Способ переработки литьевого полиуретанового каучука в изделия Советский патент 1982 года по МПК B29D27/00 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЛИТЬЕВОГО ПОЛИУРЕТАНОВОГО КАУЧУКА Изобретение относится к химической промышленности, а именно к пере работке литьевого полиуретанового каучука, и может быть «спользовано при получении конструкционных издел массой от 20 до бОО г, в частности уплотнительных деталей для судовых машин и механизмов. Литьевые полиуретаны находят все более широкое применение во многих отраслях промышленности благодаря высоким физико-механическим показат лям. Однако до настоящего времени отсутствуют достаточно технологичные способы переработки этого каучукаj позволяющие наладить производство д талей сложного профиля, в том числе уплотнительных манжет с малой массо (20-100 г). Известны способы вакуумного и центробежного литья. При вакуумном литье форму соединяют при помощи В ИЗДЕЛИЯ шланга с вакуум-насосом, а массу заливают в питатель, из которого под действием растяжения она перетекает в форму р . Этот способ характеризуется наличием в изготовляемых изделиях воздушных включений, вследствие чего требуется тщательное дегазирование жидкого каучука. К формам предъявляется требование герметичности. Известен также центобежный способ переработки полиуретанового каучука, который устраняет вышеуказанные недостатки, однако применяется при получении пустотелых отливок. При этом часто пользуются охлажденной массой каучука, навеску которого помещают в нагретый до 80-90 С ротор центрифуги, где он отверждается при в течение 60 мин при вращающемся роторе 2. Применение центробежного способа ДП6. получения уплотнительных издеЛИЙ маловероятно, так как слишком усложняется конструкция формы. Наиболее близким кjпредлагаемому по технической сущности является способ переработки литьевого полиуре таноаого каучука в изделия путем заполнения композицией на основе каучука и отвердителя амииного типа предварительно нагретой формы с последующим формованием и отвержденцем в режиме термостатирования З}. После извлечения изделия из формы его термостатируют для придания каучуку стабильных свойств. Способ прос и экономиченi однако практически не пригоден для изготовления деталей типа уплотнений, так как не мсмкет обеспечить то««чой геометрии изделия и требуемого качества поверхности из-за воздушных включений. Цель изобретения - улучшение физико-механических показателей изделий . Указанная цель достигается тем, что при пе(}ерс1ботке литьевого полиуретанрвого каучука в изделие путем заполнения композицией на основе кау чука и отвердителя аминного типа предварительно нагретой формы с последующим формованием и отверждением в режиме термостатирования, перед заполнением ког«гюзицию помещают в сьемнь й цилиндр литьевого пресса, дегазируют, охлаждают до 2-6-С со скоростью },7-k,1 град/мин, затем от -2 до -6 С с последующим выдерживанием при в течение ffO-бОм а заполнение формы осуществляют под давлением З-Ю МПа. Наличие съемного цилиндра литьевого пресса, в который выливают свежесинтезированную массу каучука, поз воляет обеспечить приготовление зара нее дозированного количества массы, с которой легко проводить дальнейшие операции по подготовке ее к переработке способом литья под давлением, в частности операции дегазирования, охлаждения, выдержки и хранения каучука. Цзоведение этих операций непосредственно на прессе невозможно из-за малой жизнеспособности литьевого полиуретанового каучука (1015 мин). Интенсивное охлаждение реакционной массы каучука до температуры не выше позволяет перевести каучук из вязотекучего состояния в твердое. при котором он, оставаясь несшитым, как бы консервируется. Интенсивное охлаждение каучука достигается при быстром и эффективном торможении реакции полимеризации (сшивки) в первоначальный момент,т.е. сразу после синтезирования каучука. Опытным путем установлено, что наилучший эффект при этом дает холодная проточная водопроводная вода за счет своей большой теплоемкости. Через 2025 мин охлажденный водой ,каучук приобретает комнатную температуру. Если его оставить при этой температуре на t-S ч, он подошьется полностью и не может быть переработан. Поэтому очень важным является дальнейшее более глубокое , охлаждение каучука, например, в морозильной камере бытового холодильника. При этом, чем выше будет температура его охлаждения, тем в течение меньшего времени он может храниться и, соответственно, перерабатываться способом литья ПОДдавлением. Наоборот, чем ниже температура охлаждения каучука,тем наиболее полно будет приостановлена реакция полимеризации, тем в течение более длительного времени он может перерабатываться. 8 результате экспериментов установлено, что оптимальным вариантом является охлаждение каучука до температуры не выше , при этом он может заготавливаться впрок, перерабатываться способом литья под давлением в теченф е 2-3 дней и для его глубокого охлаждения не требуется специального холодильного оборудования . При переработке литьем под давлением наличие в перерабатываемой массе воздушных включений недопустимо. Это особенно важно при изготовлении мелких (от 20 до too г) и конструктивно сложных деталей. ГЬэтому перед интенсивным охлаждением каучука сразу после синтезирования необходимо провести операцию дегазирования, которая позволяет исключить наличие воздушных включений в массе каучука, сделать целесообразным процесс литья под давлением и обеспечить высокое качество изделий. Наличие съемного литьевого цилиндра позволяет легкр и просто провести операцию дегазирования. Дегазирование каучука, так же как и последующее его охлаждение, должно быть проведено быстро. В этом случае наиболее оптимальным способом дегазирования свежесинтеаированного литьевого полиуретанйвого каучука явля ется центрифугирование съемного цилиндра с каучуком. Выдержка охлаждаемой массы каунука при Zt-ZS C непосредственно перед литьем под давлением позволяет осуществить обратный переход каучука из твердого законсервированного состояния, в котором он хранится, в вяз котекучее, при котором он хорошо перерабатывается способом литья под давлением. При этом длительная выдер КЗ охлажденного каучука при комнатно температуре более 2-3 ч приводит к тому, что он из вязкотекучего состоя ния переходит в жидкотекучее, вследствие чего переработка его способом литья под давлением затруднена, так как масса не оказывает сопротивления прикладываемому давлению. Поэтому выдержка необходима только для того, чтобы разморозить массу, но не сделать ее жидкой. Пpигotoвлeниe в цилиндре литьевог пресса дегазированной, охлажденной и затем подвергнутой выдержке при массы свежесинтезированного полиуретанового каучука позволяет посл установки цилиндра на прессе осущест вить заполнение форм способом литья под давлением, которое находится в пределах МПа, что соответствует 30-VOO атм, при этом холодную мас су каучука льют в нагретые до . Литьевые свойства полиуретанового каучука определяются степенью его охлаждения, которая и влияет на выбор давления литья. Исходными продуктами для полумения литьевого полиуретанового каучук являлись форполимер на основе сложно го полиэфира (полиэтиленгликольадипината) и 2, -толуилендиизоцианата и диамет-х-(диамино-3,3-Дихлор- ,1-да аминодифенилметан), которые образуют при смешении реакционную массу каучука. Пример t. Изготовляют уплот нительные детали - манжеты для морозильных камер (МАР-8М) промысловых судов. Размеры манжет 215x1 ЮхЙО, вес. 50 г. Свежесинтезированную горячую реакционную массу каучука при 80-90 С разливают в съемные цилиндры литьевого пресса, представляющие собой цилиндрический бронзош й стакан объемом 320 см с Отверстием в днище. Перед заливкой реакционной массы в съемные цилиндры последние тщательно очищают, высушивают от следов влаги, а отверстие в днище закрывают резиновой пробкой. После наполнения цилиндров последние в количестве 2-х или k-K штук помещают в центрифугу для освобождения массы от воздушный пузырей, образук щихся при изготовлении реакционной массы каучука в смесителе. Дегазирование массы в центрифуге происходит при и частоте вращения ротора 1000 об/мин. Время дегазирования выбирают экспериментальным путем, оно составляет 3-5 мин. По окончании дегазирования съемные цилиндры с реакционной массой закрывают крышками и помещают в водяной холодильник с проточной водой, где их выдерживают 25 мин. Через 15 мин съемные цилиндры извлекают из водяного холодильника и устанавливают в морозильную камеру бытового холодильника для более глубокого охлаждения мэссы и дальнейшего ее хранения. По мере необходимости охлажденная масса расходуется. Заливку форм осуществляют на прессе n-jl 1А. Перед заливкой литьевые формы подвергают тщательной подготовке, которая заключается в том, что рабочие поверхности формы промывают техническим ацетоном и просушивают в течение 3-5 мин. После просушки форму смазывают разделительной смазксЛ ( раствор кремний-каучука СКТ нли СКТ-Н в толуоле). После просушивания в те «ние 5 мин первого слоя смазки наносят второй слой. Смазанные разделительной смазкой формы собирают и устанавливают для нагре|| ния на нагревательную плиту стола. Время разогрева форм зависит от их конструкции массоемкостн и находится в пределах 0,,0 ч. Охлажденную в холодильнике до (-2) - (-6) с массу каучу ка перед его переработкой выдерживают в съемном цилиндре в течение мин при