Способ изготовления термопластичных формованных пористых изделий

 

Использование: промышленность пластмасс, изготовление облегченных пористых термопластичных формованных изделий различного назначения - подошв, стелек, уплотнителей. Сущность изобретения: композицию, содержащую дивинилстирольный термоэластопласт, наполнители, мягчители, порофор, окись цинка, каптакс, серу, дифенилгуанидин, смешивают, вальцуют и загpужают в пpесс-фоpму с подвижным пуансоном (170±5^oC), после чего осуществляют одновременный сброс и подъем давления, равного давлению впрыска, выдерживают изделие при этом давлении с последующим сбросом давления, вспенивают и извлекают изделие из пресс-формы. Характеристика изделия: плотность 0,55 - 0,66 г/см³, условная прочность при растяжении 2,24 - 2,95 МПа, приведенная прочность при растяжении 4,39 - 4,46 МПа, относит. остаточ. деформация после разрыва 4 - 11%, сопротивление истиранию при скольжении 5,6 - 5,75 Дж/см³. 1 табл.

Изобретение относится к промышленности пластмасс и может быть использовано при изготовлении облегченных пористых термопластичных формованных изделий различного назначения подошв, стелек, уплотнителей.

Пористая структура в термопластичных полимерных формируется в вязкотекучем состоянии, поэтому термоэластопласты (ТЭП), обладающие свойствами вулканизованных каучуков, а при нагревании способные к необратимым деформациям, представляют значительный интерес, как материал для изготовления пористых формованных изделий с резиноподобными свойствами. Важной особенностью пористых изделий, полученных из композиций на основе ТЭП является практически полное отсутствие усадки в процессе хранения и эксплуатации [1,2,3] Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления пористых формованных изделий из композиции, включающей дивинилстирольный термоэластопласт (ДСТ-30), наполнители каолин, аэросил, мягчители, стеариновая кислота, масло МП-75, порофор азодикарбонамид, путем смешения компонентов при температуре 130±5^oC), вальцевание смеси и загрузки смеси из экструдера при температуре 170-190^oC в холодную пресс-форму с подвижным пуансоном, после выдерживания под давлением, во время которого образуется монолитный наружный слой, пуансон отодвигается на заданное расстояние, и масса полимера вспенивается. После охлаждения изделие извлекают из пресс-формы. Время выдержки, необходимое для фиксации размеров изделия, зависит от его габаритов, свойств материала и технологического режима. Изделия, изготовленные этим способом, имеют плотность 650 кг/м³, условная прочность при растяжении 3,5 МПа, остаточное удлинение 15% сопротивление истиранию при скольжении 5,0 дм/м³ [2] Но показатель плотности пористых изделий, достигаемый вышеописанным способом, нестабилен.

По-видимому, процесс вспенивания смеси значительно опережает во времени процесс формования изделия, что приводит к потере газообразных продуктов смеси и повышению плотности готовых изделий и, как следствие, неуправляемость процессом изготовления термопластичных формованных пористых изделий. Данное предположение подтверждается технологией производства цветных формованных подошв на основе термоэластопласта по ТУ 17-21-492-84 на Ивановском комбинате искусственной подошвы плотность формованных изделий составляет 0,87±0,06 г/см³ [3] Целью данного изобретения является разработка способа производства пористых формованных изделий плотностью 0,55 0,66 г/см³ с повышенными физико-механическими показателями.

Поставленная цель достигается тем, что при изготовлении пористым изделий из композиции, включающей дивинилстирольный термоэластопласт наполнители - каолин, аэросил, мягчители стеариновая кислота, масло МП-75, порофор - азодикарбонамид, путем смешения компонентов, вальцевания, загрузки смеси в пресс-форму с подвижным пуансоном, выдерживания изделия под давлением, последующим сбросом давления и извлечения изделия из пресс-формы, в состав композиции дополнительно вводят серу, окись цинка, каптакс, дифенилгуанидин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Дивинилстирольный термоэластопласт 100 Каолин 30-35 Аэросил 8-10 Стеариновая кислота 0,5-1,0 Масло МП-75 8-12 Азодикарбонамид 5-6 Окись цинка 7-8
Каптакс 1,5-3,0
Сера 3,5-4,5
Дифенилгуанидин 0,07-0,20
загрузку смеси проводят в пресс-форму с температурой 170±5^oC, после чего осуществляют одновременный сброс и подъем давления.

Технология изготовления изделий:
В резиносмесителе смешивают все компоненты смеси при температуре 130±5^oC, затем смесь вальцуют и калибруют, после чего осуществляют формование изделий или литьевым или прессовым способом в пресс-форме с подвижным пуансоном смесь (с температурой 130±5^oC) впрыскивается из экструдера или закладывается в виде холодной заготовки в пресс-форму с температурой 170±5^oC, после чего осуществляют одновременный сброс и подъем давления, равного давлению впрыска, выдерживание изделия при этом давлении, сброс давления для свободного движения пуансона и вспенивания изделия, после чего изделие извлекают из пресс-формы.

Используемые компоненты:
Дивинилстирольный термоэластопласт: может быть использована смесь ДСТ-30 и полистирола эмульсионного
ДСТ-30 ТУ 38-103267-80 и
Полистирол Э ГОСТ 20262-74
или ДСТ-30 Р 20 ПС ТУ 3840306-86
Наполнители:
Каолин ГОСТ 196609-81
Аэросил А-175 ГОСТ 18207-78
Мягчители:
Стеариновая кислота ГОСТ 6484-64
Масло МП-75 ТУ 38-101822-80
Порофор:
Азодикарбонамид (ЧХЗ-21) 6-03-408-80
Окись цинка ГОСТ 202-76
Каптакс ГОСТ 739 -74
Дифенилгуанидин ТУ 6-14-996-76
Сера ГОСТ 127-76
При необходимости могут быть использованы красители:
Двуокись титана ГОСТ 9868-84
Сурик железный ТУ 6-10-602-77
Техуглерод ГОСТ 7885-77
Полученные изделия оценивали по следующим показателям:
Плотность, г/см³ ГОСТ 267-73
Условная прочность при растяжении, МПа ГОСТ 270-75
Сопротивление истиранию при скольжении, Дж/мм³ ГОСТ 426-77
Рецептура композиций и физико-механические показатели по заявленному способу и примерам сравнения приведены в таблице.

Анализируя данные таблицы, видно что используя заявляемый способ можно получать облегченные пористые изделия с повышенными прочностными показателями на основе дивинилстирольного термоэластопласта.

Формула изобретения

Способ изготовления термопластичных формованных пористых изделий из композиции, включающей дивинилстирольный термоэластопласт, наполнители - каолин и аэросил, мягчители стеариновую кислоту и масло МП-75, порофор - азодикарбонамид, путем смешения компонентов, вальцевания, загрузки смеси в пресс-форму с подвижным пуансоном и выдерживания изделия под давлением с последующим сбросом давления, отличающийся тем, что в состав композиции дополнительно вводят серу, окись цинка, дифенилгуанидин, каптакс при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Дивинилстирольный термоэластопласт 100
Каолин 30-35
Аэросил 8-10
Стеариновая кислота 0,5-1,0
Масло МП-75 8-12
Азодикарбонамид 5-6
Окись цинка 7-8
Каптакс 1,5-3,0
Сера 3,5-4,5
Дифенилгуанидин 0,07 0,2
загрузку смеси проводят в пресс-форму с температурой (170±5)^oC, после чего осуществляют одновременный сброс и подъем давления.

РИСУНКИ

Рисунок 1