Способ формования изделий из термопластов

 

Изобретение относится к технологии переработки термопластов и может быть использовано при изготовлении изделий машиностроения, приборостроения и бытовой техники. Изобретение позволяет повысить температуру эксплуатации изделий на 20 С, уменьшить усадку и уровень внутренних напряжений в изделиях за счет проведения прессования заготовок при температуре на 5-10 С вьше температуры плавления (стеклования) термопласта в изотермическом режиме отверждения со, скоростью 50-100 МПа/с, охлаждения на 2-5°С ниже температуры плавления (стеклования), снижения давления до 30-50 МПа и вьщержки под этим давлением 40-120 с, 3 табл. с S ее ел со N 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,»1 59144 (51) 4 В 29 С 43/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЗСВ:46ЯИ. -.;.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3992467/23-05 (22) 23. 12. 85 (46) 15. 12. 87. Бюл. N- 46 .(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт резинотехнического машиностроения (72) Е.В.Минкин и Г.Н.Самохвалов (53) 678.027.72(088.8) (56) Патент Великобритании N9 1450045, кл. В 5 А, опублик. 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 952633, кл. В 29 С 17/04, 1982. (54) СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ

ТЕРМОПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к технологии переработки термопластов и может быть использовано при изготовлении изделий машиностроения, приборостроения и бытовой техники. Изобретение позволяет повысить температуру эксплуатации изделий на 20 С, уменьшить усадку и уровень внутренних напряжений в изделиях за счет проведения прессования заготовок при температуо ре на 5-10 С выше температуры плавления (стеклования) термопласта в иэотермическом режиме отверждения со, скоростью 50-100 МПа/с, охлаждения на 2-5 С ниже температуры плавления (стеклования), снижения давления до

30-50 МПа и выдержки под этим давлением 40-120 с. 3 табл.

Изобретение относится к технологии переработки пластических масс и может быть использовано при изготовлении изделий из термопластов в машиностроении, приборостроении производстве товаров широкого потребления.

Цель изобретения — улучшение механических свойств, снижение внутренних напряжений и повышение предельной температуры эксплуатации изделия.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1, Формуют изделие в виде цилиндра с выступами по образующей с глухим отверстием с одного торца из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), температура плавления которого 137 С, термостойкость 80 С. Монолитную заготовку цилиндрической формы диаметром 20 мм и высотой 40 мм нагре. вают в термошкафу до 145 С, т.е. на

8 С выше температуры плавления. В пресс-форму плунжерного типа, нагрео тую до 80 С, что соответствует температуре теплостойкости ПЭВП, помещают нагретую заготовку и производят смыкание пресс-формы со скоростью

200 мм/мин до давления 100 МПа, что . соответствует скорости изотермического отверждения 100 МПа/с. После выдержки под этим давлением в течение

15 с, когда температура материала о снизится на 2 С ниже температуры о плавления, т.е. до 135 С, давление снижают до 30 МПа и далее выдерживают изделие под этим давлением 85 с.

Затем сбрасывают давление до атмосферного, раскрывают пресс-форму и извлекают готовое изделие, свойства которого приведены в табл. 1. . Пример 2. Формуют изделие в виде цилиндра с выступами по образующей и глухим отверстием с одного торца из жесткого поливинилхлорида (ПВХ); температура стеклования кото,-о о рого 75 С, термостойкость 50 С. Монолитную заготовку цилиндрической формы диаметром 20 мм и высотой 40 мм нагревают в термошкафу до Т = 85 С, т.е. на 10 С выше температуры стеклования. В пресс-форму плунжерного о типа, нагретую до 50 С, что соответствует температуре теплостойкости

ПВХ, помещают нагретую заготовку и производят смыкание пресс-формы со

9144

55 скоростью 150 мм/мин до давления

150 МПа, что соответствует скорости иэотермического отверждения 50 МПа/с.

После выдержки под этим давлением. в течение 10 с, когда температура о материала станет на 5 С ниже температуры стеклования, т.е. снизится до

70 С, давление снижают до 40 МПа и далее выдерживают иэделие под этим давлением 50 с. Затем сбрасывают давление до атмосферного, раскрывают пресс-форму и извлекают готовое изделие, свойства которого приведены в табл. 1.

Пример ы 3-12. Формуют иэделие из поливинилхлорида (ПВХ) по примеру 2, варьируя режим формования в пределах с предлагаемыми и запредельными значениями.

Свойства изделия приведены в табл. 2.

Пример 13-17. Формуют изделие по примеру 1 из различных термопластов (полистирола, поликарбоната, полиметилметакрилата, полипропилена, поликатиоамида).

Режимы формования и данные об усадке изделий приведены в табл. 3.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ формования изделий из термопластов, включающий предварительный нагрев монолитной заготовки, прессование под давлением 100 †1 NIIa в пресс-форме, имеющей температуру, равную температуре термостойкости термопласта, и выдержку под давлением, отличающийся тем, что, с целью улучшения механических свойств, снижения внутренних напряжений и повышения предельной температуры эксплуатации изделий, прессование ведут при температуре заготовки о на 5-10 С выше температуры плавления кристаллических термопластов или температуры стеклования аморфных термопластов в условиях изотермического отверждения со скоростью 50—

100 GIa/с, затем отвержденное изделие охлаждают под давлением до темо пературы на 2-5 С ниже температуры плавления или стеклования термопласта, давление снижают до 30-50 NIIa u выдерживают 40-120 с до извлечения из пресс-формы.

1359144

Таблица 1

Свойства изделий из ПЭВП и ПВХ, полученных известным и предлагаемым способами

ПЭВП

ПВХ

Показатель

Известный Предлагаспособ емый

Пример

1 Контр.

Контр

120

100

50

1,0

0 5

1,0

0 5

0,8

0,2

1,8

1,0

Прочность, MIIa: при разрыве 50

92

48

90

91 при срезе

Температура ориентационной о усадки, С

Технологическая усадка, 7.

Внутренние ориентационные напряжения, MIIa

Известный Предлагаемый способ

Cd, »й

v о х! о х

«1

Cd

1»

Э 1 х х х е х э а а о м л

СС1 л

Ю л х

1 Э

Х 1С с» о о э х х

Ф/Ъ л о

Ю л

Ю х (-

1 х а 1 о х

«!

Cd Щ а е » x

I Cd

1 а х

Х

oI o ео о

Ю л

Ю

СГ\ х о х х о

t( а

v х о, И

1 v и (С л с х х

z x

Ql Ф х ц

o a х х о щ

Я Д

Ю

СС1

Э х

С ва

Ю

ifC

1 сб с0 а а

Р» Э

1 Е» е а Е х о

X о

° е

36

g a

О Х

ХО » Ol O

Е l х х х

1» о

1

Ф х х z в в

Ц

m o

cd й(х о

1» о х о р

2 ф ь л

М

Ю л

Cd а

Й

X а о о

С»

Щ -ч х о о х

>х о

1»

v о

X а в

1» х х

В О

Р о

l л о

И х

Э х

m э

f ф

v o

Ф !» о х х в

v Ii о х

ЭО

l-t e х ю аа о

Ц х к

Ф

Ц о е

>х о

О л юй

I"

v о х х о а

Е»

& х

СО

1 о

1 х

1-< о х о

2

Сй

I

I а

I

Я

Cd а

X а

1 1 о э х х э х kf а э ееа и e(v

1С

В 5 Cd

И о ст

1 359144 в & о о а о х х и в ээвх

1- х х 2

v ц х х

В Ql Э

tI Ц о

cdolcd o

ы хи х

Ch OO

o .o л л

I л л л л

Ю Ю

o o а О

Ю л л ь ю

Л Ю л ь

OQ СО х а х

v c х

Е

l» В В воц с! ц m

И 10 С»! жох

b.

Зр оэа а О1 э m э аоо

Э х 1 эхо

m L» cd

1- Э О О ох хо х а 1- v оооо хаву о> ао

С! о х х в а ol w cd

Ю а

OQ СО

o a

СО СО

Ю а С! Л

Ю Ю сО л!

1 Э

Ф

I Х

Э Э х

3 И

Э х э в о

cd х 3

cd Х х

3 Э

v х m о о

m а о

Е

Э ц о в ос

В:3 If х

Е а, э.о х -я ц о в о

3:(0l Э х о

3 Ф о о х о и

v o

Э

m v! I х

1 х

Ф 1

3, И юО

v о о а о r о а

3:3

О

О

1 ! О е х

x x

Э И

2 х

Q I X х х о хeх

Х =5 в ае а о

I х о в М

Ф

I в м х х 3:5

3 о х х ч

V Ф 3 3

oev х

I х а о х

Г

cd В а. 3> х

E Ф х

М

3 О ео и

>х о х х о

О С л н3

3:5 а

v х а

3! v

cd Ф х х

Е

Q Q х

1 о х

Е х а х а о

333 -Я Х

3f Х

Э х

3 а

О

СЧ

Ю Ю О

3 4 M Р 3 х а ! :

I х е о а с. э о

3» Х

o v (0 Ф х

3Е о

В Х cd

Э

Q о

М о и

Ю

4/3

О л о

С Ъ

О

I

«б х

Ф Х

Ф оо а !. ." о

3 а

1 Ch I I

3

I З ! а

I Ф

I а а

I 3Х

О

Q

Cf х х

2 р

1 Ц о

1 Ф

1 m

I 3"

1 Х о! в

О х х

1 В о

X о в

1 Э

I !А

I

I

I

Ф х э

1 а A х и

1 (\

Щ а

Э х в а Е

3» O! 1 1 о в m

Х

Э 33 Cf й3 а в х О

e e аwea хциЕц

1359144 а О

A Ю

О! !

I

I о х

I

I !

I !

I

I °

I Ф ! х

3 s4

1 3 о

1 Q

1 1 ! х о х

I 1

3 4

1 х

1359144

Таблица 3

Рекимы формования. и технологическая усадка изделий И> термопластов

Пример Термопласт

Темлература, С

Текналогнческая усадка изделий

Время, с

Давление ° ИПа при вы- при средсоком нем давТемпература плавлеНаименование среднее высокое заго- пресстовки формы давле- ленни нии ния или стеклования

13 Полистирол 100

0,6

150 50 !О

1t0 70

0,5

150

155 t10 100 50 10

110 70 150 30 10

0,3

tO0

Полипропилеи

Полнкап190 80

0,6

105

1 7

225 230 90

0,7

100 роамнд

Редактор А.Маковская

Заказ 6105/18 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

14 Поликарбонат

15 Полиметнлметакрилат

100 30 15

150 50 t5

Составитель А.Кондратов

Техред П.Сердюкова . Корректор A.Çèìoêoñîâ