Способ изготовления гранулированного бронесостава на основе термоэластопласта


 


Владельцы патента RU 2434745:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU)

Изобретение относится к способам изготовления многокомпонентных гранулированных бронесоставов и может быть использовано при бронировании зарядов твердого ракетного топлива, а также при изготовлении изделий гражданского назначения, покрываемых защитной полимерной оболочкой на основе ТЭП. Техническим результатом изобретения является обеспечение повышения гомогенности гранул многокомпонентного полидисперсного бронесостава на основе термоэластопласта и идеен-кумаровой смолы. Технический результат достигается способом изготовления гранулированного бронесостава на основе термоэластопласта, включающем сухое смешение компонентов бронесостава и последующую пластификацию, гомогенизацию и экструдирование бронемассы в шнек-прессе. При этом сухое смешение компонентов осуществляют в течение не менее 15…20 мин. После этого в смесь компонентов за 1…2 приема вводят 4…5% раствор поливинилбутираля в этиловом спирте, в количестве 15…20% по отношению к массе бронесостава, перемешивают ее после каждого приема в течение 5…7 мин. После чего осуществляют выгрузку бронемассы на противни с толщиной слоя не более 10 мм и сушат при температуре 15…35°С в течение 12…24 ч. Затем загружают бронемассу в шнек-пресс и производят пластификацию, гомогенизацию и экструдирование бронешнура с разрезкой его на гранулы. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к способу изготовления многокомпонентного гранулированного бронесостава и может быть использовано при бронировании зарядов твердого ракетного топлива (ТРТ) к ракетным двигателям, а также при изготовлении изделий гражданского назначения, покрываемых защитной полимерной оболочкой.

При бронировании зарядов ТРТ многокомпонентными составами предпочтительно их использование в гранулированном виде. Это значительно упрощает процесс бронирования зарядов, повышает точность дозирования гранулированного бронесостава при бронировании зарядов, что в целом повышает технологичность процесса бронирования и качество бронепокрытия зарядов ТРТ.

Известны рецептуры бронесоставов на основе бутадиенметилстирольных термоэластопластов (ТЭП) и инден-кумаровой смолы (ИКС): пат.RU 2208007 с использованием асбеста хризотилового и гидроокиси алюминия в качестве наполнителей и пат. RU 2366641 с использованием микронизированной слюды в качестве наполнителя и поливинилбутираля (ПВБ) в качестве термостабилизатора, а также способ изготовления гранулированного бронесостава на основе этих рецептур - пат. RU 2305629, который был принят авторами за прототип.

Существенным недостатком прототипа является сложность обеспечения гомогенности гранул. Указанный недостаток связан с различной степенью дисперсности подвергаемых сухому смешению и последующему экструдированию компонентов бронесостава. Мелкодисперсные компоненты: асбест и гидроокись алюминия (по пат. RU 2208007), микрослюда (по пат. RU 2366641) после ввода сухой смеси компонентов в загрузочный бункер экструдера в основном скапливаются в нижней части шнек-пресса и неравномерно вводятся в экструдируемый шнур бронесостава.

Технической задачей изобретения является разработка способа гранулирования многокомпонентного полидисперсного бронесостава на основе термоэластопласта и инден-кумароновой смолы с обеспечением повышенной гомогенности получаемых гранул.

Технический результат изобретения заключается в разработке способа гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе ТЭП, а также ИКС в сочетании с другими мелкодисперсными компонентами по пат. RU 2366641, при этом осуществляют предварительное сухое смешение компонентов бронесостава в смесителе при температуре 15…35°C в течение 15…20 минут, после чего, порционно, в 1…2 приема вводят в смеситель 4…5% раствор ПВБ в этиловом спирте в количестве 15…20% по отношению к массе бронесостава и перемешивают бронемассу после каждого приема в течение 5…7 минут. После этого осуществляют выгрузку бронемассы на противни с обеспечением толщины слоя бронемассы не более 10 мм и сушат последнюю при температуре 15…35°C в течение 12…24 часов. По завершении сушки загружают бронемассу в шнек-пресс, производят пластификацию и гомогенизацию состава и экструдирование бронешнура с разрезкой его на гранулы.

Изобретение поясняется графическими материалами.

На чертеже представлена технологическая схема изготовления гранулированного бронесостава по патентуемому способу.

Сущность изобретения заключается в обеспечении более равномерного, по сравнению с прототипом, ввода всех компонентов бронесостава в экструдируемый шнур последнего, что позволяет существенно повысить гомогенность гранул. Указанный эффект достигается путем ввода, по завершении сухого перемешивания компонентов бронесостава, спиртового раствора поливинилбутираля для склеивания мелких компонентов с более крупными (мелкодисперсные компоненты «прилипают» к более крупной фракции ТЭП). Это позволяет обеспечить более равномерный по сравнению с прототипом ввод всех компонентов бронесостава в экструдируемый шнур и обеспечить таким образом гомогенность гранул бронесостава.

При использовании для этих целей растворов других компонентов, например раствора ТЭП в бутилацетате, происходит комкование смоченной им бронемассы и прилипание ее как к стенкам мешателя, так и к лопастям мешалки, что обусловлено растворимостью в бутилацетате, как ТЭП, так и ИКС. После выгрузки такой скомкованной бронемассы из мешателя на противень требуется ее измельчение перед сушкой и дальнейшей переработкой в гранулы.

Использование же спиртового раствора ПВБ для склеивания мелких фракций бронесостава с более крупной фракцией исключает комкование смоченной смеси компонентов в мешателе, прилипание ее к лопастям мешалки и стенкам мешателя, а также отпадает необходимость в измельчении выгруженной из мешателя массы перед ее сушкой.

Для склеивания мелких фракций бронесостава с более крупной использовался, как наиболее технологичный, 4-5%-ный раствор ПВБ в этиловом спирте.

При использовании раствора «ПВБ-этиловый спирт» с концентрацией менее 4% не обеспечивается удовлетворительное слипание мелких фракций бронесостава с более крупной, а с концентрацией более 5% - раствор ПВБ становится густым, что существенно ухудшает смачиваемость смеси сухих компонентов.

Ввод раствора ПВБ в количестве 15…20% в этиловом спирте обеспечивает удовлетворительное склеивание мелкодисперсных компонентов с крупной фракцией ТЭП:

- нижний предел (15%) определяет необходимый уровень адгезии при склеивании;

- превышение верхнего предела (20%) требует дополнительного времени для сушки бронематериала.

Продолжительность сушки в пределах 12…24 ч обусловлена:

- нижний предел (12 ч) обеспечивает удаление достаточного количества растворителя;

- верхний предел (24 ч) исключает пересушивание бронемассы.

Сухое смешение компонентов в смесителе осуществляется в пределах 15…20 мин, так как 15 минут достаточно для равномерного распределения мелких фракций бронесостава между более крупной фракцией ТЭП; превышение времени перемешивания более 20 мин ведет к излишнему расходу электроэнергии.

Пример реализации способа.

Гранулированию подвергаем бронесостав следующей рецептуры (мас.%):

- ТЭП (бутадиен-метилстирольный термоэластопласт) марки ДМСТ-Р - 35,0
- инден-кумароновая смола - 35,0
- микрослюда - 26,0
- поливинилбутираль - 1,0
- стеариновая кислота - 2,0
- стеарат кальция - 1,0

Смешение компонентов осуществляем в смесителе в течение 20 минут, после чего в смесь компонентов за два приема вводим 5%-ный раствор ПВБ в этиловом спирте в количестве 18% по отношению к массе бронесостава. После ввода раствора проводим перемешивание смеси компонентов в течение 5 мин. По окончании перемешивания массу выгружаем на противни и равномерно распределяем по поверхности. Толщина слоя составляет ~10 мм. Массу сушили при температуре 17°C в течение 18 часов. Затем массу загружаем в шнек-пресс, где производим ее пластификацию и гомогенизацию, а затем гранулируем. При этом определяем показатель текучести расплава по ГОСТ 11645-73 при Трасплава=175°C, масса груза - 3,8 кг, диаметр капилляра - 1,18 мм.

Параметры смешения и сушки бронемассы в целом приведены в таблице.

Из приведенных в таблице результатов следует, что оптимальные параметры переработки бронемассы соответствуют примерам 8, 9, 10, где получен положительный эффект, заключающийся в повышении технологичности процесса гранулирования бронесостава, получении более качественного бронепокрытия заряда ТРТ, за счет реализации оптимального показателя текучести расплава (ПТР) бронемассы.

С использованием изготовленных в соответствии с настоящим техническим решением гранул термопластичного бронесостава способом экструзии забронированы заряды ТРТ баллиститного типа с размерами:

- наружный диаметр - 72,5 мм;
- диаметр канала - 33 мм;
- длина - 575 мм;
- толщина бронепокрытия - 1,0 мм.

Качество зарядов по внешнему виду, геометрическим размерам и уровню адгезии бронесостава к ТРТ удовлетворительное.

Таблица
№ при-
мера
Продол-
житель-
ность
сухого
переме-
шива-
ния,
мин
Кол-во приемов ввода раствора ПВБ в
этил. спирте
Концент-рация раствора ПВБ в этил. спирте, % Кол-во вводимого раствора ПВБ в этил. спирте в сухую смесь, % Темпе-
ратура
сушки
броне-
массы,
°C
Продолж. сушки, ч ПТР г/10 мин Внешний вид массы Особенности технологического процесса
1 15 1 2 18 19 20 1,5 Равномерно смоченная масса в виде хлопьев Низкая концентрация раствора ПВБ привела к плохому склеиванию компонентов с ДМСТ(Р)
2 7 2 4 15 23 18 1,8 То же Сухая смесь недостаточно перемешана, не достигнута однородность массы
3 18 2 4 12 25 10 1,7 То же Недостаточное количество введенного раствора ПВБ, плохое склеивание компонентов с ДМСТ(Р)
4 20 2 5 26 20 45 2,5 То же Высокое количество введенного раствора ПВБ, длительность сушки массы, перерасход растворителя
5 19 1 5 19 22 50 2,1 То же Бронемасса пересушена, затруднительное гранулирование
6 15 2 4 20 12 24 2,7 То же Температура сушки низкая, масса недосушена, затруднительное дозирование в бункер
7 20 2 8 17 18 22 2,0 То же Раствор ПВБ был слишком густым, затруднительно вводился в сухую смесь
8 16 1 4 16 20 15 4,2 То же Удовлетворительная технологичность процесса и гомогенность гранул
9 20 2 5 18 17 18 5,5 То же То же
10 15 2 4,5 20 25 20 5,2 То же То же

Способ изготовления гранулированного бронесостава на основе термоэластопласта, включающий сухое смешение компонентов бронесостава и последующую пластификацию, гомогенизацию и экструдирование бронемассы в шнек-прессе, отличающийся тем, что сухое смешение компонентов осуществляют в течение не менее 15-20 мин, после этого в смесь компонентов за 1-2 приема вводят 4-5%-ный раствор поливинилбутираля в этиловом спирте, в количестве 15-20% по отношению к массе бронесостава, перемешивают ее после каждого приема в течение 5-7 мин, после чего осуществляют выгрузку бронемассы на противни с толщиной слоя не более 10 мм и сушат при температуре 15-35°С в течение 12-24 ч, а затем загружают бронемассу в шнек-пресс и производят пластификацию, гомогенизацию и экструдирование бронешнура с разрезкой его на гранулы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам гранулирования многокомпонентных бронесоставов на основе термоэластопласта (ТЭП) и может быть использовано при бронировании зарядов твердого ракетного топлива, а также при изготовлении изделий гражданского назначения, покрываемых защитной полимерной оболочкой на основе ТЭП.

Изобретение относится к области нанесения покрытий в пресс-форме. .

Изобретение относится к способу изготовления посредством литья пластиковой отформованной детали, содержащей заделанный в нее компонент, при этом пластиковая отформованная деталь может представлять собой корпус в виде оболочки устройства для быстрой диагностики.

Изобретение относится к области измерительной техники, именно к резистивной тензометрии, имеет непосредственное отношение к методам закрепления измерительных элементов в материалах натурных объектов.

Изобретение относится к изготовлению многокомпонентных гранулированных бронесоставов на основе термоэластопластов, преимущественно используемых при бронировании зарядов твердого ракетного топлива.

Изобретение относится к производству эластомерных изделий, в частности резиновых обкладок статоров винтовых героторных гидромашин. .

Изобретение относится к области обработки материалов давлением, а именно к способу изготовления металлополимерного или биполимерного изделия

Изобретение относится к изготовлению панелей из полимерного композиционного материала пропиткой под давлением преформы панели и может быть использовано в аэрокосмической промышленности, в частности для изготовления деталей оперения самолета, где применяются панели, подкрепленные ребрами, а также в судостроении, автомобилестроении. Устройство содержит опорную плиту и формообразующие элементы. Формообразующие элементы включают центральный опорный элемент, смонтированный на опорной плите, периферийные элементы и расположенные между центральным опорным и периферийными элементами промежуточные элементы, количество которых соответствует количеству ячеек преформы панели, на боковых поверхностях промежуточных элементов выполнены поднутрения, центральный и промежуточные элементы выполнены в виде длинномерных профилей каждый и имеют плоское снаружи горизонтальное основание и вертикальные боковые стенки, образующие в поперечном сечении П-образную наружную формообразующую поверхность, соответствующую поверхности ячейки преформы панели, периферийные элементы образованы длинномерным уголковым профилем, содержат взаимно перпендикулярные плоские снаружи горизонтальное основание и боковую стенку и выполнены с возможностью поджатия промежуточных элементов к центральному опорному элементу. Все формообразующие элементы обращены к опорной плите своими основаниями и герметично соединены с ней через уплотняющие жгуты, скомпонованы в один ряд и примыкают друг к другу наружными поверхностями своих боковых стенок, образуя вместе с опорной плитой блок в виде замкнутой формы с полостями для формования основания и ребер преформы панели. Устройство может дополнительно содержать на менее одного описанного выше блока, при этом торцевые стенки каждого блока выполнены с возможностью присоединения к торцевым стенкам соседнего блока. Технический результат заключается в уменьшении веса устройства, времени на сборку устройства и подготовку к формовке следующей панели, сокращении цикла изготовления панели, а также в обеспечении возможности изготовления панелей неограниченной длины. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении одновинтовых насосов. Пресс-форма для изготовления статора одновинтового насоса состоит из металлического остова и запрессованного в него эластомера с внутренней винтовой поверхностью, а также включает установленную на плоское основание матрицу с кольцевой загрузочной камерой и формующим блоком, пуансон, литниковую систему, знак, формирующий внутреннюю винтовую поверхность эластомера статора, и выталкиватель готового изделия. Формующий блок матрицы выполнен в виде вертикально расположенной цилиндрической камеры, внутренний диаметр которой равен наружному диаметру остова статора, и снабжен нижним и верхним формообразующими кольцами, скрепляемыми с торцами знака и остова статора. Каналы литниковой системы, сообщающие камеру формующего блока с загрузочной камерой, образованы в верхнем формообразующем кольце. Выталкиватель готового изделия плотно контактирует с торцом нижнего формообразующего кольца и расположен в отверстии, выполненном в дне камеры формующего блока. В пресс-форме изготавливаются высококачественные статоры одновинтовых насосов, используемых для перекачки агрессивных сред. Технический результат, обеспечиваемый при использовании пресс-формы, простота и надежность в эксплуатации, которые обеспечивают высокую работоспособность. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к способу литья полимерных материалов и к литейной форме для пластиков, а именно: полиуретановых эластомеров. Способ изготовления полого изделия из полиуретанового эластомера включает подачу расплава полиуретанового эластомера в литейную форму для формования полого изделия с внешней и внутренней поверхностью, термостатирование и охлаждение, причем формирование внутренней поверхности полого изделия проводят с помощью термопластичной полиуретановой пленки. Литейная разборная форма для осуществления способа содержит корпус (1), внутреннюю полую часть (2), входящую в корпус с образованием между ними промежутка (3). Внутренняя полая часть разборной литейной формы выполнена в виде замкнутой герметичной оболочки (2) из термопластичной полиуретановой пленки с отверстием (4) для подачи в нее газа, а корпус (1) имеет два отверстия (5) и (6), максимально удаленные друг от друга соответственно для создания вакуума и подачи расплава полиуретанового эластомера. Технический результат, достигаемый при использовании способа и литьевой формы по изобретениям, заключается в том, что при использовании в них термопластичной полиуретановой пленки не требуется ее отделение от внутренней поверхности готового изделия, так как эта пленка составляет нео- тъемлемую часть готового изделия, также упрощается способ изготовления, а литьевая форма становится более технологичной для изготовления замкнутых полиуретановых изделий. 2 н.з. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Заявленное изобретение относится к способу производства офтальмических линз со вставкой, включающей микроконтроллер и к устройству для изготовления таких офтальмологических линз. Техническим результатом заявленного изобретения является расширение функциональности офтальмологических линз. Технический результат достигается способом формирования офтальмологической линзы, который включает этап размещения вставки-среды, содержащей микроконтроллер, источник энергии, в непосредственной близости с первой частью формы для литья, и полиамидную гибкую схему. Затем наносят реакционноспособную мономерную смесь в первую часть формы для литья. Размещают указанную вставку-среду, содержащую микроконтроллер и источник энергии, в контакте с реакционноспособной мономерной смесью. Затем размещают первую часть формы для литья в непосредственной близости от второй части формы для литья, тем самым образуя полость линзы с изменяемой оптической вставкой и по меньшей мере частью реакционноспособной мономерной смеси в полости линзы. После реакционноспособную мономерную смесь подвергают воздействию актиничного излучения. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

Группа изобретений относится к устройству и способу RTM формования, к полуфабрикату формованного изделия. Устройство содержит: формовочную матрицу, внутри которой сформирована полость, линию инжекции полимера и линию откачки, которые соединены с указанной полостью. Устройство выполнено с возможностью помещения армированного волокном материала основы внутрь полости, снижения давления внутри полости и инжекции полимерной композиции внутрь полости для пропитки армированного волокном материала основы и формирования формованного изделия. Поверхностный формовочный слой, расположенный между армированным волокном материалом основы и формовочной матрицей, имеет множество сквозных отверстий, сформированных в нем, и обладает такой достаточной жесткостью, что толщина по существу не изменяется под давлением внутри полости, когда внутренняя полость находится под пониженным давлением. Участок диффузии полимера расположен на противоположной армированному волокном материалу основы стороне поверхностного формовочного слоя, состоит из по меньшей мере одного слоя диффузии полимера, который имеет множество сквозных отверстий, сформированных в нем. Сквозные отверстия, сформированные в каждом слое, соединены со сквозными отверстиями, сформированными в прилежащем слое, для формирования пути течения полимера. Изобретение обеспечивает повышение качества пропитки изделия и снижение образования складок волокна. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к устройству для изготовления полиуретановой шины с наполнителем из вспененного полиуретана. Устройство содержит первую разъемную пресс-форму, снабженную заливочными отверстиями для подачи полиуретана и дренажными отверстиями для выхода воздуха, состоящую из двух разъемных крышек, герметично соединяемых между собой при заливке смеси. Внутренняя форма разъемных крышек в замкнутом состоянии соответствует внешней форме шины. Вторая разъемная пресс-форма меньших размеров состоит из двух разъемных крышек. Внутренняя поверхность обода выполнена по форме посадочного места для ступицы колеса, а наружная поверхность выполнена адгезионной к полиуретану и снабжена упорами для передачи тангенциальных усилий. Диаметр и форма наружной поверхности обода в местах его сопряжения с внутренними поверхностями первой и второй пресс-форм соответствуют внутреннему диаметру и форме поверхностей первой и второй пресс-форм, а его ширина является достаточной для закрытия внутренней полости первой пресс-формы. Форма внутренней поверхности малой пресс-формы соответствует форме внутренней поверхности наружного защитного слоя шины. Изобретение обеспечивает возможность изготовления шины с наполнителем из вспененного полиуретана. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх