Способ формования изделий из эпоксидной смолы

Авторы патента:

B29C41/04 - ротационное или центробежное литье, т.е. покрытие внутренности формы вращением формы

Владельцы патента RU 2460641:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к технологии переработки полимерных композиционных материалов и может быть использовано для изготовления изделий из связующего на основе эпоксидной смолы. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение физико-механических свойств изделий. Технический результат достигается способом формования изделий из эпоксидной смолы, который включает предварительную обработку связующего, формование, отверждение и механическую обработку заготовки. При этом предварительную обработку связующего производят в жидкой фазе наносекундными электромагнитными импульсами, электромагнитным перемешиванием и виброколебаниями. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Известен способ изготовления изделий из эпоксидной смолы, включающий формование, отверждение и механическую обработку заготовки (заявка №94015074/26, B29C 41/04, дата публикации 27.02.1996).

Указанный способ трудоемок и сложен из-за несовершенства технологической оснастки.

Ближайшим аналогом является способ формования изделий из эпоксидной смолы, включающий предварительную обработку связующего, формование, отверждение и механическую обработку заготовки (патент РФ №2257297, B29C 41/04, БИ №21 от 27.07.2005).

Однако известный способ не позволяет получать высокие физико-механические свойства изделий (прочность при растяжении, твердость, прочность при статическом изгибе, ударная вязкость).

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение физико-механических свойств изделий.

Указанная задача решается тем, что в способе, включающем предварительную обработку связующего, формование, отверждение и механическую обработку заготовки, согласно изобретению, предварительную обработку связующего производят в жидкой фазе наносекундными электромагнитными импульсами, электромагнитным перемешиванием и виброколебаниями. Кроме того, используют наносекундные электромагнитные импульсы длительностью 1 нс, амплитудой от 8 до 12 кВ, мощность в одном импульсе от 1 до 2 МВт, частота повторения импульсов 1000 Гц, продолжительность обработки от 25 до 35 минут. Кроме того, обработку связующего виброколебаниями производят амплитудой от 2 до 60 мкм, частотой от 50 до 100 Гц и с продолжительностью, совпадающей с продолжительностью обработки наносекундными электромагнитными импульсами.

При этом обработка наносекундными электромагнитными импульсами способствует формированию дополнительных межатомных химических связей, с другой стороны, обработка электромагнитным перемешиванием (длительность импульсов которой превышает длительность наноимпульсов) способствует сшиванию макромолекул полимера (связующего).

Обработка связующего виброколебаниями амплитудой от 2 до 60 мкм, частотой от 50 до 100 Гц и с продолжительностью, совпадающей с продолжительностью обработки наносекундными электромагнитными импульсами, повышает эффективность обработки наносекундными электромагнитными импульсами в 1,5-2 раза и повышает производительность установки в 1.4-1,6 раз.

Таким образом, за счет комбинированной обработки связующего происходит изменение структуры полимера, повышение прочности межатомных и межмолекулярных связей и, следовательно, повышение физико-механических свойств готового изделия. Предлагаемые режимы обработки являются оптимальными для связующего - эпоксидной смолы.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена схема установки для совместного воздействия наносекундными электромагнитными импульсами, электромагнитным перемешиванием полимерного связующего и вибрацией.

Пример реализации способа.

Для осуществления способа используют аппарат 1 управления установки электромагнитного перемешивания, катушку индуктивности 2, электропитательные катушки индуктивности 3, генератор 4, электропитание электродов 5 излучения наносекундными электромагнитными импульсами, полимерное связующее (Этал Т 210) 6, диэлектрическую емкость 7, диэлектрические подставки 8 и электроды 9 излучения наносекундных электромагнитных импульсов. Нижнюю часть диэлектрической емкости 7 оборудуют виброопорами 10 и вибратором 11 известной конструкции (например, электромагнитным).

Установка работает следующим образом.

Предварительно смешенное с отвердителем полимерное связующее 6 загружают в жидком виде в диэлектрическую емкость 7, в которой размещают электроды 9. Затем включают электропитательные катушки индуктивности 2, 3, электродов 9 и производят обработку полимерного связующего 6 в течение от 25 до 35 минут. При этом используют наносекундные электромагнитные импульсы длительностью 1 нс, амплитудой от 8 до 12 кВ, мощность в одном импульсе от 1 до 2 МВт, частота повторения импульсов 1000 Гц. Одновременно производят обработку связующего виброколебаниями амплитудой от 2 до 60 мкм, частотой от 50 до 100 Гц и с продолжительностью, совпадающей с продолжительностью обработки наносекундными электромагнитными импульсами.

При этом обработка наносекундными электромагнитными импульсами и виброколебаниями способствует формированию дополнительных межатомных химических связей, с другой стороны, обработка электромагнитным перемешиванием (длительность импульсов которой превышает длительность наноимпульсов) способствует сшиванию макромолекул полимера (связующего). Таким образом, за счет комбинированной обработки связующего происходит изменение структуры полимера, повышение прочности межатомных и межмолекулярных связей и, следовательно, повышение физико-механических свойств готового изделия. Контроль за состоянием полимерного связующего 6 осуществляют путем отбора контрольных проб известным способом. После обработки связующее использовалось (например) для вакуумно-компрессионной пропитки с термообработкой заготовок при формовании рабочих колес на стеклопластиковой основе для машин типа центробежного нагнетателя воздуха.

В отличие от аналогов предлагаемый способ обеспечивает повышение прочности, жесткости, модуля упругости и температуры плавления изделий на основе эпоксидной смолы в процессе эксплуатации за счет повышения качества композиции.

1. Способ формования изделий из эпоксидной смолы, включающий предварительную обработку связующего, формование, отверждение и механическую обработку заготовки, отличающийся тем, что предварительную обработку связующего производят в жидкой фазе наносекундными электромагнитными импульсами, электромагнитным перемешиванием и виброколебаниями.

2. Способ формования изделий из эпоксидной смолы по п.1, отличающийся тем, что используют наносекундные электромагнитные импульсы длительностью 1 нс, амплитудой от 8 до 12 кВ, мощность в одном импульсе от 1 до 2 МВт, частота повторения импульсов 1000 Гц, продолжительность обработки от 25 до 35 мин.

3. Способ формования изделий из эпоксидной смолы по п.1, отличающийся тем, что обработку связующего виброколебаниями производят амплитудой от 2 до 60 мкм, частотой от 50 до 100 Гц и с продолжительностью, совпадающей с продолжительностью обработки наносекундными электромагнитными импульсами.

Способ центробежной наплавки полимерного слоя внутри металлической втулки // 2443554

Изобретение относится к области изготовления изделий из полимерных материалов путем термоформования. .

Полимерный материал // 2437905

Изобретение относится к полимерным материалам для ротационного формования. .

Способ формования изделий из эпоксидной смолы // 2422273

Изобретение относится к способу переработки полимерных композиционных материалов и может быть использовано для изготовления изделий из связующего на основе эпоксидной смолы, например рабочих колес машин типа центробежного нагнетателя воздуха.

Способ изготовления подшипника скольжения // 2421335

Матрица для изготовления пластмассовых труб центробежным методом // 2319610

Изобретение относится к области изготовления полимерных пластмассовых труб центробежным методом. .

Изготовленная центробежным методом многослойная полимерная труба // 2309042

Изобретение относится к изготовленной центробежным методом многослойной полимерной трубе. .

Способ изготовления подшипника скольжения // 2257297

Изобретение относится к технологии формирования полимерных изделий центробежным способом и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения. .

Способ изготовления подшипника скольжения // 2187431

Изобретение относится к технологии формования полимерных изделий центробежным способом и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения. .

Способ изготовления пластмассовых труб с волокнистым и песчаным наполнителями центробежным литьем и установка для его осуществления // 2103168

Изобретение относится к области изготовления пластмассовых труб методом центробежного литья и предназначено для изготовления труб с волокнистым и песчаным наполнителями.

Магнитомягкий индуктивный элемент на основе порошка и способ и устройство для его получения // 2492050

Способ изготовления подшипника скольжения // 2493448

Изобретение относится к способу формирования изделий из полимерных композиционных материалов центробежным способом и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения. Способ заключается в том, что подшипник формуют послойно и в зависимости от слоя в металлическую втулку, предварительно обработанную антиадгезионным составом, поочередно загружают полимерную композицию на основе эпоксидного связующего и наполнителей, требуемых для данного слоя. Затем, выбрав режим формования, позволяющий равномерно распределить наполнитель по слою, формируют каждый слой подшипника. Антифрикционный слой формуется с применением бронзовой сетки. Толщина сетки должна быть не более 0,5 мм, а величина ячейки сетки должна находиться в пределах от 0,1 мм до 0,3 мм. В состав связующего для антифрикционного слоя входит только высокотемпературная эпоксидодиановая смола и фторопластовый наполнитель. Технический результат: повышение долговечности и надежности подшипника скольжения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ получения изделий из полидициклопентадиена центробежным формованием // 2515248

Изобретение относится к химии, к полимерным материалам. Описан способ получения полимерных изделий на основе полидициклопентадиена центробежным формованием, включающий смешивание дициклопентадиена с рутенийсодержащим катализатором и модифицирующими добавками, помещение смеси в форму, вращение формы, в процессе которого ее нагревают до температуры 40-110°C и выдерживают при данной температуре в течение 5-60 мин., а затем выгружают изделие из формы и нагревают до температуры 150-300°C, выдерживая при данной температуре в течение 5-120 мин. Технический результат - снижение расхода катализатора, обеспечение возможности управления процессом полимеризации. 32 пр.

Устройство для формования изделий из эпоксидной смолы // 2540636

Изобретение относится к устройствам для переработки полимерных композиционных материалов и может быть использовано для изготовления изделий из связующего на основе эпоксидной смолы, например рабочих колес машин типа центробежного нагнетателя воздуха. Устройство для формования изделий из эпоксидной смолы включает зону предварительной обработки связующего наносекундными электромагнитными импульсами с диэлектрической емкостью, зону электромагнитного перемешивания путем виброколебания, зону формования, отверждения и зону механической обработки заготовки. Зона электромагнитного перемешивания имеет направляющие в виде роликов, которые расположены в верхней части диэлектрической емкости по ее периметру с возможностью фиксации диэлектрической емкости в вертикальном положении от произвольных колебаний. Изобретение обеспечивает повышение физико-механических свойств изделий. 1 ил.

Термоплавкая композиция для формования заливкой // 2553997

Изобретение относится к термоплавкой композиции на основе термопластичного эластомера. Предложена термоплавкая композиция в форме гранул и/или порошка с размером частиц не более 1400 мкм, содержащая 40-70 мас.% селективно гидрогенированного блок-сополимера (ГБПС); 8,5-15 мас. % гомополимера пропилена и/или сополимера на основе пропилена; 1-30 мас.% гомополимера бутилена, сополимера на основе бутилена или комбинации гомополимера бутилена и сополимера на основе бутилена и 7,7-20 мас. % пластифицирующего масла, выбранного из нафтеновых и парафиновых масел, в которой ГБПС (i) представляет собой линейный или разветвленный гидрогенированный блок-сополимер, имеющий общую конфигурацию A-B-A, (A-B)n, (A-B-А)n, (A-В-A)nХ, (A-B)nX, либо смесь этих конфигураций, где n - целое число от 2 до примерно 30, X - остаток сшивающего агента, где а) перед гидрогенированием каждый блок A представляет собой полимерный блок моноалкениларена, а каждый блок B - блок сополимера с регулируемым распределением, содержащий по меньшей мере один сопряженный диен и по меньшей мере один моноалкениларен; б) после гидрогенирования восстановлено 0-10% двойных связей арена и по меньшей мере 90% двойных связей сопряженного диена; в) среднечисленная молекулярная масса каждого блока A составляет 5,0 - 7,5 кг/моль, общая кажущаяся среднечисленная молекулярная масса линейного ГБПС составляет 70 - 150 кг/моль, общая кажущаяся среднечисленная молекулярная масса разветвленного ГБПС составляет 35 - 75 кг/моль на ветвь; г) каждый блок В содержит концевые области, связанные с блоками A и обогащенные звеньями сопряженного диена, а также одну или более областей, не связанных с блоками A и обогащенных звеньями моноалкениларена; д) общее содержание моноалкениларена в гидрогенированном блок-сополимере составляет 20 - 45 мас.%; е) содержание моноалкениларена в каждом блоке B составляет 10 - 40 мас.%; ж) каждый блок B имеет показатель блочности по стиролу менее 10% и з) содержание винила в каждом блоке B составляет по меньшей мере 40 мас.%. Технический результат - предложенная композиция может применяться на стандартном оборудовании при более низких температурах и меньшем количестве циклов обработки. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 ил., 6 табл., 11 пр.

Способ центробежного формования труб из полимерных композиционных материалов и устройство для его осуществления // 2601602

Изобретение относится к формованию веществ в пластическом состоянии, а именно к покрытию внутренности формы. Техническим результатом является повышение производительности способа формования и улучшения качества формуемых труб. Технический результат достигается способом центробежного формования труб из полимерных композиционных материалов, который включает покрытие внутренней поверхности формы антиадгезионным составом, изготовление заготовки из нежесткого армирующего материала путем проклеивания на цилиндрической оправке, размещение заготовки в форме, подачу связующего в подготовленную систему «форма - заготовка», распределение связующего по поверхности заготовки, вращение формы с постоянной частотой до отверждения связующего. При этом заготовку выполняют из сухого жесткого армирующего материала, сохраняющего трубообразность после снятия с оправки. Помещают полученную заготовку в форму. Подают в полученную систему «форма - заготовка» связующее с предварительно введенным в него дисперсным наполнителем. Распределяют по поверхности заготовки путем ротации формы и кратковременного вибрационного воздействия на нее. Затем повышают частоту вращения формы до расчетной и выдерживают постоянную частоту вращения до отверждения связующего. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Установка для центробежного литья цилиндрических оболочек // 2617747

Изобретение относится к установке для изготовления трубчатых деталей способом центробежного литья. Установка содержит корпус, выполненный с возможностью размещения в нем горизонтальной трубчатой матрицы, с возможностью вращения последней, средства плавления материала, привод вращения матриц. Корпус установки выполнен разъемным в диаметральной плоскости, предпочтительно на середине длины, с возможностью раздвижки его половин на величину, не меньшую длины формируемой цилиндрической оболочки. Внутренняя поверхность корпуса снабжена теплоизолирующим слоем. В объеме корпуса установки, ограниченного полостью трубчатой матрицы, размещено, по меньшей мере, два средства плавления материала, по одному на каждый слой формируемой многослойной цилиндрической оболочки, предпочтительно, выполненные в виде индукционных печей с возможностью плавления соответственно, либо стекла, либо металла, используемых в конструкции оболочки, а также с возможностью возвратно-поступательного ввода-вывода их из полости трубчатой матрицы через сквозные отверстия в торцовых стенках корпуса установки и возможностью поворота вокруг горизонтальной оси до выгрузки из них расплава. Привод вращения матрицы содержит статоры, размещенные в полости корпуса установки у его концов, при этом на концах внешней поверхности трубчатой матрицы жестко закреплены кольцевые вкладыши с конической внешней поверхностью, с наклоном к торцам трубчатой матрицы. Поверхности кольцевых вкладышей оперты на зубцы статоров, содержащие обмотки, расположенные на одинаковых расстояниях по периметру статора, которые выполнены с образованием поверхности, конгруэнтной поверхности кольцевых вкладышей, и снабжены средствами подвода сжатого воздуха, с возможностью формирования газостатического поддерживающего слоя. На верхней части торцовых стенок корпуса установки, на их вертикальном диаметре выполнены вертикальные щели, через которые пропущены горизонтальные консольные выступы подвижных опор, с возможностью опирания на них со скольжением концевых участков горизонтальной трубчатой матрицы в процессе ее вращения. Техническим результатом является обеспечение возможности изготовления многослойных цилиндрических оболочек большого поперечного сечения (порядка 2-3 м в диаметре) из стеклометаллокомпозита, с произвольным числом чередующихся слоев стекла и металла. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Полуавтомат для формования полимерного покрытия внутри осесимметричной оболочки // 2625105

Изобретение относится к области формования покрытия из полимерной композиции путем центробежного разравнивания предварительно нанесенного на внутреннюю поверхность осесимметричной оболочки состава высокой вязкости ручным или механизированным способом. Полуавтомат включает станину, термокамеру, обогревательную систему, приводной вал, заднюю стойку с пинолью, планшайбы и торцевые кольца. Термокамера выполнена в виде разъемного вдоль образующей горизонтального цилиндра с неподвижной нижней частью и поворотной верхней частью с пневмоприводом. Пиноль расположена в полом валу с возможностью перемещения в осевом направлении посредством пневмоцилиндра и пружины и вращения вместе с полым валом. В процессе вращения осесимметричной оболочки шток пневмоцилиндра расположен с зазором относительно пиноли. Изобретение обеспечивает повышение и упрощение конструкции. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.