Прокладка для герметизации полимеризационной формы

Изобретение относится к прокладкам, которые применяются для разделения силикатных стекол или других пластин при сборке формы для полимеризации метакриловых и других мономеров методом блочной полимеризации в плоскопараллельной форме. Для герметизации полимеризационной формы предлагается прокладка, представляющая собой С-образный профиль на основе пластифицированного поливинилхлорида или полиолефина высотой (Н), превышающей в 1,3-1,4 раза толщину получаемого органического стекла, толщиной (σ) 3-8 мм, имеющий радиус внутреннего закругления (R_ВН), определяемый по формуле

и ширину щели, равную двойному радиусу внутреннего закругления, в котором расположены для увеличения жесткости две резиновые или поливинилхлоридные трубки диаметром, равным двойному радиусу внутреннего закругления профиля. Использование предлагаемой прокладки для герметизации полимеризационной формы позволяет получить листы органического стекла толщиной до 50 мм и выше, снизить затраты исходного сырья и повысить качество получаемого листового органического стекла. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области получения листового органического стекла методом блочной полимеризации в плоскопараллельной форме, а именно к прокладкам, которые применяются для разделения силикатных стекол или других пластин при сборке формы для полимеризации метакриловых и других мономеров.

Прокладка располагается по периферии пластин, образуя с ними пространство для заливки полимеризационной формы. Она является важным элементом полимеризационной формы, поскольку определяет толщину получаемого органического стекла, предотвращает вытекание полимеризационной смеси, обеспечивает герметичность при изменении толщины формы в ходе усадки или теплового расширения. Качество кромок листа органического стекла также зависит в значительной мере от конструкции прокладки.

Известен Т-образный в сечении уплотнитель, используемый при получении органического стекла, который расположен по периметру пластин и содержащий перпендикулярно размещенные окантовывающий и разделяющий элементы, причем разделяющий элемент размещен между пластинами, а окантовывающий элемент установлен примыкающим торцам пластин (заявка РФ №95112035, B29D 7/00, опубл. 27.06.1997 г.). Этот уплотнитель изготавливается из гибкого полимерного материала, например сополимера этилена с винилацетатом или поливинилхлорида. Конструкция уплотнителя не предусматривает внутренней полости. Для большей гибкости уплотнитель предлагается надрезать в местах изгиба (на углах формы).

Такой профиль нашел применение для приготовления триплексов с толщиной заливочного слоя 1-3 мм высоковязкой смесью. Однако большой радиус поворота и сборение внутренней стенки сгиба такого уплотнения на углах не обеспечивает необходимую герметизацию полимеризационной формы и качество органического стекла, поэтому для получения органических стекол на мономерной основе он не применим.

Известна также прокладка сложной конфигурации для получения акрилового листового органического стекла на основе пластифицированного или силиконового каучука, покрытая тонким слоем полиэтилена или нейлона (патент США №3648965, В29С 1/00, опубл. 14.03.1972 г.). Твердость по дюрометру этой прокладки составляет 60-90 ед.

Такая прокладка сложна и в изготовлении, и в способах герметизации формы на углах и стыках; кроме того, пластифицированный ПВХ без внутренних полостей не дает необходимого при получении оргстекла сжатия на 30%, а силиконовый каучук намного дороже ПВХ.

В отечественном производстве листового органического стекла методом блочной полимеризации в плоскопараллельной форме в качестве прокладки, герметизирующей полимеризационную форму, используют трубки поливинилхлоридные, изготовленные из поливинилхлоридного пластиката методом экструзии марки ПГП-90 и ПШ-1А (ТУ 2247-425-00208947-2005). Эти прокладочные трубки имеют диаметр от 1,8 до 34,2 мм. При получении листового органического стекла используются трубки диаметром ˜1,4 номинала (толщины) получаемого органического стекла и толщиной стенки ˜20% диаметра трубки.

Существующие прокладки в виде поливинилхлоридной трубки позволяют получать листы органического стекла толщиной от 0,8 до 28 мм. При получении стекол больших толщин трубки не обеспечивают хорошей герметизации формы, вследствие чего образуются подтеки полимеризационной массы. Кроме того, из практики известно, что при компоновке формы на поливинилхлоридной трубке радиус закругления на углах формы не может быть менее 3,5÷4 диаметров трубки из-за сборения внутренней стенки сгиба. Это приводит к тому, что на толщине органического стекла 30 мм для получения заготовки размером 1270×1340 мм приходится компоновать формы размером 1600×1800 мм; на номинале 36 мм для получения заготовки 1000×1050 мм используются формы 1400×1600 мм; а на номинал 50 мм требуется прокладочная трубка диаметром ˜70 мм (которая не выпускается) и для заготовки 1100×1100 мм требуется форма 1600×1800 мм. Таким образом, при получении органических стекол, особенно больших толщин, происходит перерасход исходного сырья, прежде всего мономера, поскольку полученный лист отрезается по угловому закруглению и много материала идет в отходы.

Целью предлагаемого изобретения является разработка прокладки для герметизации полимеризационной формы, позволяющей получить листы органического стекла толщиной до 50 мм и выше, снизить затраты исходного сырья и повысить качество получаемого органического стекла.

Для достижения поставленной цели предлагается прокладка для герметизации полимеризационной формы, представляющая собой С-образный профиль на основе пластифицированного поливинилхлорида или полиолефина высотой (Н), превышающей в 1,3-1,4 раза толщину получаемого органического стекла, толщиной (σ)) 3-8 мм, имеющий радиус внутреннего закругления (R_ВН), определяемый по формуле

и ширину щели, равную двойному радиусу внутреннего закругления, в котором расположены для увеличения жесткости две резиновые или поливинилхлоридные трубки диаметром, равным двойному радиусу внутреннего закругления профиля.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где

на фиг.1 представлена в сечении конструкция заявляемой прокладки, состоящая из С-образного профиля (1), в котором расположены две трубки (2), а

на фиг.2 представлена в сечении полимеризационная форма для получения листового органического стекла, загерметизированная заявляемой прокладкой.

Изобретение иллюстрируется ниже приведенным конкретным примером получения С-образной прокладки и использования ее для получения листового органического стекла толщиной 30 мм.

Пример №1

Полимерную композицию, содержащую на 100 мас.ч. поливинилхлорида 50,0-55,0 мас.ч. дибутилфталата, 0,5-1,5 мас.ч. стеарата кальция, 4,0-5,0 мас.ч. трехосновного сульфата свинца и 0,5 мас.ч. стеарина, перемешивают при температуре 65-75°С. Охлажденную композицию перерабатывают в гранулы на экструзионной линии «Комбипласт» КР-500 в гранулы. Температура экструзии по зонам:

I зона	- 135±10°С
II зона	- 150±10°С
III зона	- 150±10°С
IV зона	-130±10°С
V зона	- 120±10°С

Полученные гранулы - пластикат перерабатывают в прокладочный С-образный профиль методом экструзии на экструзионной линии «Трузиома» фирмы «Пластмашиненверк» при температуре по зонам:

Размер прокладки (толщина и высота) регулируется сменой головки и вытяжным устройством по скорости вытяжки до 20% от размера фильеры в сторону уменьшения размера.

Для получения стекла толщиной 30 мм получают профиль высотой 42 мм и толщиной стенки 5 мм. Профиль разрезают на отрезки длиной 5,8 метра, торцы одного конца сваривают на аппарате для сварки пластиковых труб типа АДН в кольцо в стык, облой от сварки срезают лезвием в верхних частях профиля. Профиль (1) укладывают на лист силикатного стекла (2) размером 1400×1600×10 мм щелью наружу, в щель вставляют две прокладочные трубки диаметром 16 мм (3) без заделки стыка на торцах, расправляют по периметру и накрывают вторым силикатным стеклом (4). Между стеклами заливают 70 кг заливочной смеси (5) на основе метилметакрилата, помещают откалиброванную форму в ванну с водой при температуре 20°С на 140 часов, переводят в термошкаф на деполимеризацию при 120°С в течение 4 часов и после охлаждения разнимают. После обрезки трубки получают лист органического стекла марки СО-120А по ГОСТ 10667-90 размерами 1300×1400×30 (мм) и весом 66 кг. Это минимальные размеры заготовки для ориентации стекла на машине ориентации ОС - марки УОС-5КУ. При использовании прокладочной трубки ПГП-90 диаметром 42 мм приходилось компоновать форму на силикатном стекле 1600×1800×10 (мм) и заливать 85 кг полимеризационной смеси. Таким образом, расход полимеризационной смеси уменьшился на 19 кг, что составляет 22,3%.

Заявляемое изобретение не ограничивается приведенным примером. Сменные головки и скорость вытяжки позволяют регулировать толщину и высоту профиля. Аналогичным образом получают С-образный профиль, имеющий высоту 50 и 70 мм толщиной 5 мм из пластифицированного поливинилхлорида для получения органического стекла толщиной 36 и 50 мм.

Аналогичным образом можно получать прокладки на основе полиолефина, например полиэтилена или полипропилена.

Таким образом, предлагаемая по изобретению прокладка позволяет получать листовое органическое стекло толщиной до 50 мм и выше, хорошего качества, снижая при этом расход исходного сырья более чем на 22% за счет того, что уменьшается количество отходов при обработке краев листа, так как заданный размер листа получают при размере формы более близкой к требуемой.

Прокладка на основе пластифицированного поливинилхлорида или полиолефина для герметизации полимеризационной формы при получении листового органического стекла, отличающаяся тем, что представляет собой С-образный профиль высотой (Н), превышающей в 1,3-1,4 раза толщину получаемого органического стекла, толщиной (σ) 3-8 мм, имеющий радиус внутреннего закругления (R_ВН), определяемый по формуле

и щель шириной, равной двойному радиусу внутреннего закругления, в котором расположены для увеличения жесткости две резиновые или поливинилхлоридные трубки диаметром, равным двойному радиусу внутреннего закругления профиля.