Способ формования изделий из термопластов

 

Изобретение относится к переработке термопластичных полимеров и может быть использовано при получении различных высокопрочных изделий профильного типа. Цель изобретения - повышение качества изделия за счет увеличения модуля упругости и прочности при растяжении экструдата в направлении экструзии. Для чего способ формования изделий из термопластов включает получение заготовки из расплава термопласта и последующую ее твердофазную экструзию. Полученную заготовку перед экструзией подвергают осадке со степенью в пределах от 1,5 до 10 при температуре в диапазоне 0,55-0,95 т.пл. Экструзию заготовки ведут в направлении приложения усилия осадки при температуре и интервале

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (51) 4 В 29 С 47 88

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4204942(23-05 (22) 04.01.87 (46) 23.08.88. Бюл. ¹ 31 (72) С. A. Цыганков, А. В. Соломенцев, И. Ю. Хануков, Ю. Л. Вагин, Г. Д. Мясников и Б. С. Полонский (53) 678.057 (088.8) (56) Энциклопедия полимеров. М.: Советская энциклопедия, 1977, т. 2, с. 583.

Сверхвысокомодульные полимеры./Под ред. А. Чиффери и И. Уорда. Л.: Химия, 1983, с. 25, 63. (54) СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ ТЕРМОПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к переработке термопластичных полимеров и может быть использовано при получении различных высокопрочных изделий профильного типа.

Цель изобретения — повышение качества изделия за счет увеличения модуля упругости и прочности при растяжении экструдата в направлении экструзии. Для чего способ формования изделий из термопластов включает получение заготовки из расплава термопласта и последующую ее твердофазную экструзию. Полученную заготовку перед экструзией подвергают осадке со степе» ью в пределах от 1,5 до 10 при температуре в диапазоне 0,55 — 0,95 т.пл. Экструзию заготовки ведут в направлении приложения усилия осадки при температуре и интервале (0,55 — 0,95) — (0,55 — 0,95) т. пл. (т. пл. 50 C

1 табл.

1418060

Изобретение относится к переработке термопластичных полимеров экструзионным способом и может быть использовано при получении различных высокопрочных изделий профильного типа, которые найдут широкое применение в химической, строительной промышленности, машиностроении и т.д.

Цель изобретения — повышение качества изделия за счет увеличения модуля упругости и прочности при растяжении экструдата в направлении экструзии.

Способ формования изделий из термопластов включает получение заготовки из расплава термопласта и последующую ее твердофазную экструзию. Полученную заготовку перед экструзией подвергают осадке со степенью в пределах от 1,5 до 10 при температуре в диапазоне 0,55 — 0,95 С т.пл.

Экструзию заготовки ведут в направлении приложения усилий осадки при температуре в интервале (0,55 — 0,95) — (0,55 — 0,95) т.пл. (т.пл. 50 С).

Степень осадки заготовки менее чем 1,5 не приводит при последующей экструзии к существенному приращению механических характеристик (степень осадки Л.-отношение площади поперечного сечения осажденной заготовки к площади поперечного сечения исходной заготовки).

Степень осадки более 10 технически трудноосуществима. Диапазон температур осадки 0,55 — 0,95 С т.пл. оптимален с точки зрения энергетических затрат и достигаемом у эффекту. При температуре ниже

0,55 т.пл. для осуществления осадки заготовки требуются значительные давления, а следовательно, и затраты энергии при том же эффекте. При температуре выше 0,95 т.пл существенного приращения при последующей твердофазной экструзии не наблюдается.

Температура экструзии не должна превышать температуру осадки заготовки, в противном случае возможны усадочные явления из-за наведенной ориентации и снижение механических характеристик материала. Снижение температуры экструзии по сравнению с температурой осадки более чем на 50 С требует значительных затрат энергии при том же эффекте, так как с понижением температуры растет и необходимое для осуществления экструзии давление.

Пример 1. Формуют полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) марки 276 — 73 (ПТР =3,0; р =960 кг/мз; т.пл. =140 С).

Заготовку диаметром d =10 мм получают прессованием из расплава термопласта.

Затем заготовку подвергают осадке в прессформе при 130 С до диаметра d =12,2 мм, при этом величина степени осадки рассчитывается по формуле Л = —" = — = 1,5, где

Б Ы

Формула изобретения

45 твердофазную экструзию, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделия за счет увеличения модуля упругости и прочности при растяжении экструдата в направлении экструзии, полученную заготовку пе50 ред экструзией подвергают осадке со степенью в пределах 1,5 — 10 при температуре в диапазоне 0,55 — 0,95 С температуры плавления (т.пл.), а экструзию заготовки ведут в направлении приложения усилий осадки

55 при температуре в интервале (0,55 — 0,95)— (0,55 — 0,95) т.пл. (т.пл. 50 С) .

F,, F, — соответственно площади поперечного сечения осажденной заготовки и исходной. Осажденную заготовку диаметром

12,2 мм подвергают гидростатической экстру зии при 110 С. Степень экструзии К = — =

1-"„

=6,25, где F — площадь поперечного сечения экструдата (изделия) . Экструдируют прут круглого поперечного сечения диаметром 4 мм.

Примеры 2 — 8. Опыты проводят по предлагаемой технологии аналогично примеру 1, но варьируют вид термопласта (ПЭВП, сополимер ТФЭ вЂ” Э (Ф вЂ” 40), ПТФЭ, сополимер ГФЭ вЂ” ГФП (Ф вЂ” 4МБ), степень осадки заготовки, температуру экструзии, степень экструзии.

Примеры 9„— 11„; 20» 22„. Опыты проводят по предлагаемому способу, но варьируют вид термопласта (ПЭВП, ТФЭ вЂ” Э, ПЭВП), а технологические параметры осадки задают за пределами указанных диапазонов.

Примеры 12» — 19». Опыты проводят аналогично примерам 1 — 8, но заготовку не подвергают осадке, как в известном устройстве.

Соответствующие технологические параметры и механические характеристики экструдата приведены в таблице, где ПЭВП полиэтилен высокой плотности, ПЭНП полиэтилен низкой плотности, ПТФЭ политетрафторэтилен, ТФЭ вЂ” ГФП вЂ” сополимер тетрафторэтилена с гексафторпропиленом, ТФЭ вЂ” Э вЂ” сополимер тетрафторэтилена с этиленом.

Расчет коэффициентов улучшения (см. таблицу) показывает, что предлагаемый способ формования изделий из термопластов по сравнению с известным обеспечивает получение изделий из значительно улучшенными механическими характеристиками модуля упругости и прочности при разрыве в направлении экструзии.

Способ формования изделий из термопластов, включающий получение заготовки из расплава термопласта и последующую ее

14l8060

Коэффициент улучшения

Твердофазная экструзия

Пример

Показатели свойств с предварительной осадкой

Вид термопласта

Показатели свойств без предварительной осадки (по известному способу с предварительной осадкой еэ предварительной осадки

6 /6 е /е 1 е /е

6 / 6

8.46

6,0

45000

1 ПЭВП

2200

10,7

6,3

2800

Il

47200

6,75 16,1

4200

I1

96300

1717

12,8

4600

12,7

3,4

1400

4100

6 Сополимер

ТЭФ-Э (Ф-40) 3,7 9,9

1,56 2,9

2680

44300

620

6400

7 ПТЭФ

8 Сополимер

ГФЭ-ГФП (Ф-4МБ) 3,04

2,7

700

16300

5,15

5,1

1340

39200

9„ПЭВП

10 т

3,48 12,7

1400

4200

5,0

5,0

1300

38000

5,0

5,06

12к

1300

38000

5,0

5,06

13„

1300

38000

5,0

5,06

14«

1300

54000

6,9

7,02

1800

15 с ПЭВП

16» ПЭНП

3.16

5,6

620

3800

17„ Сополимер

ТФЭ-Э

1,8

1,4

380

5800

1>9

2,33

440

14000

1 8ь ПТФЭ

19» Сополимер

ТФЭ-ГФП

Осадка не осуществима

Экструзия осуществляется при давлении в 2,5 раза выше, чем в примере 4 при том же самом эффекте (см. пример 4) и со значительно меньшей скоростью

20 ТФЭ-Э

21„ПЭВП

12,5 17,3

4500

93800

22

° I в

Составитель В. Докучаева

Редактор А. Ворович Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 4102/13 Тираж 559 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

Модуль упру гости при растяжении

6 кг/см

Прочность при растя же нии, 6ь кг/см

Модуль упругости при растяжении, Е кг/см

Прочность при раст женин, 6»кг/см