Способ получения наплавов

 

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Реслублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii766881 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 07.0?.78 (21) 2652883/23-05 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5l) М. Кл.

В 29 D 27/00

А 01 К 73/054

Веудярствеиньй кекитет

СССР

10 деяам извбретеиий и Открытий (53) УДК 678.74:

:62-405.8 (088.8) Опубликовано 30.09.80. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 05.10.80 13M, (72) Авторы изобретения

1О. Д. Филиппов, В. Н. Чалов и Э. М. Стрелец

« р т

Государственный проектно-конструкторский институт рыбопромыслового: . флота «Гнпрормбфлот, Мурманское отлелеН мрн .:„ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАПЛАВОВ

Изобретение относится к способу переработки вспенивающихся термопластов, преимущественно наплавов.

Известен способ изготовления изделий из вспенивающихся композиций в формах нли 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 пользуютея для изготовления изделий в виде блоков, листов, профильных изделий {1) .

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 уменьшает срок их службы.

Ближайшим по технической сущности к изобретению является способ получения на лавов путем спекания заготовки и ее вепенивания в среде теплоносителя (21.

Предварительное формованне 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 (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 умень16 шают, при этом происходит предва рительное вспенивание заготовки. Окончательное вспенивание ведут при нагревании заготовки в среде теплоносителя (насышенный 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 дав20 лений газов за счет разложения газообразователя, входящего в состав вспениваюшей ся композиции. Это требует применения громоздкого прессового обо рудова ния, количество которого возрастает при серийном

766881

1о ао

f0

3 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 иэделий со сложной конфигурацией, в частности для иаплавов. 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 превышающей температуру разложения газообразователя оболочки, и осуществляют свободное вспенивание.

Предпочтительно вспенивающийся полистирол перед заполнением оболочки формуют в виде вкладыша, соответствующего форме внутренней полости оболочки.

Предварительное формование двух частей оболочки заготовки позволяет оформить заготовку для наплава с монолитной поверхностью, от качества которой зависит качество поверхности готового изделия.

Использование для оболочки композиций с температурой плавления меньшей, 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 иаполнителем (полистиролом), температура вспенивания которого ниже температуры плавления 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 газообраэоваfS

20 ъъ зо з

4 теля 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 завершить процесс и floлучить 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 расширить 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 композиции А, о/o..

Полиэтилен 90,55

Дна мид азодикарбоновой кислоты 6,00

Окись цинка 0,50

Стеарат цинка 1,40

Стеариновая кислота 0,90

Перекись дикумила 0,65

В качестве наполнителя (вкладыш по форме внутренней полости оболочки) берут полистирол (композиция Б) .

Состав композиции Б, /ц.

Суспензионный полистирол 95,5 — 96,0

Изопентан 4,0 — 4,5

Изго1:овление оболочки

Композицию А, имеющую температуру плавления около 120 Ñ. 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/см .

После охлаждения формы половинку обо— лочки из нее извлекают .

Изготовление вкладыша.

Осуществляют предварительное вспенивание полистирола (композиция Б) путем нагрева гранул, которые затем подсушивают. ,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.

76688

После охлаждения формы отформованный вкладыш извлекают и подвергают сушке при температуре 20 С в течение 24 ч.

Сборка заготовки и ее спекание.

В одну из половин формы помещают 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 20 начинает разлагаться газообразователь оболочки.

Нагрев формы осуществляк>т до температуры, превышающей на 10 — 60 С температуру разложения газообразователя обо- 25 лочки. При этой температуре форму выдерживают в течение времени, достаточного для полного разложения газообразователя оболочки (около 2 ч). После этого форму иэ термостата извлекают и охлаждают

30 в воде при 10 — 15 С в течение 30 — 45 мин, а затем разбирают и заготовку наплава из нее извлекают.

Ь

Вспенивание заготовки.

Заготовку наплава опускают в кипящую воду, где она свободно вспенивается в ней до плотности 0,13 — 0,14 г/смз. Время сйободного вспенивания выбирают в зависимости от таких условий, как например, требуемая плотность иэделий, и которое составляет от

50 до 70 мин. Для наплавов кошелькового невода требуемая плотность лежит в пределах 0,12 — О, IS г/смз. 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 нацолнителя 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.

lб688!

Характеристика поплавка

56,4 146,4 0,51 170 150

0,3

Свободное вспенивание в кипящей воде

56,4 146,4 0,51 180 135

1 ва- 2 риаит

0,3

Заготовка хорошего качестна

То же

Поплавок вспенивается до плотности

0,15 г/см поплав3 ка

0,3

56,4 146,4 0,51 190 120

То же

Поплавок вспенивается до плотности

0.,13 г/см> (плотность 4

0,3

56,4 146,4 0,51 200 100

Поплавок вспенивается до плогности

0,13 г/см поппавка 5

0,3

Поплавок вспенивается до плотности

О, 15 г/см 3

0,13г/

/cM3) Поплавок вспенинается до плотности

0,18 г/см б 0,3 56,4 146,4 0,51 220 80

0,4

142 499 0,7 170 150

Поплавок нспенивается до плотности

0,18 г/см

0,14г/

/смВ) 2

Свободное вспе142 499 0,7 180 135

Попланок вспеннвается до плотности

0,15. г/см

Заготовка хоро0,4 шего качестна нивание в кипящей воде

142 499 0,7 190 120

Поплавок нспенивается до плотности

0,13 г/см

То же

3 0,4

142 499 0,7 200 100

142 499 0,7 210 90

4 0,4

5 0,4

0,15 г/см

3

0,18 г/см

6 0 4 142 499 .О 7 . 220 80 Формула иаоб)9ате щ

Млыю упрощения технологического прононса, предварительно формуют состоящую из, по крайней мере, двух частей оболочку заготовки из вспенивающегося полиэтилена собирают ее н помещают в форму;-заl. Способ получения наплавов путем спекання заготовки и ее вспенивання в среде теплоносителя, отличаюи4ийся тем, что, с

11 ва- 1 . иаит поплавка (плотность поплавка

56,4 146,4 0,51 210

Заготовка удовлетворительного качества

Заготовка удовлетворительного качества

Поплавок вспенивается только до плотности

0,18 г/cM 3

76688!. Составитель Н. flpocroposa

Редактор Т. Никольская . Техред К. Шуфрнч Корректор Н. Степ

Заказ 7l03/12 тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж вЂ” 35,. Раувскаи иаб„,д. 4/5

Филиал ППП «Патенте, г. Вигород, ул, Проектная, 4

9 полняют оболочку вспенивающимся полистиролом, .спекают заготовку при температуре, на IO — 60 С превышающей температуру разложения газообразователя оболочки, и осуществляют свободное вспенивание.

2. Способ по п. I, отличающийся тем, что вспенивающийся полистирол перед заполнением оболочки формуют в виде вкладыша, соответствующего форме внутренней полости оболочки.

Источники информации, принятые во вииманре при экспертизе

I. Патент Великобритании hh 1464I8I, кл. С 3 С, опублнк. I977.

2. Брацыхин Е. А. Переработка пластических масс в изделия. М., «Химия», !966, с. 298 — 30! (прототиц,).