Способ изготовления резинополимерных изделий

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способу изготовления резинополимерных изделий, предназначенных для облицовки различных поверхностей и конструкций, подвергающихся постоянной нагрузке и истиранию. Способ изготовления резинополимерных изделий включает получение термопласта совместной термической обработкой резины и полиэтилена и формование. Используют смесь полиэтилена в количестве 35-45% и резину в количестве 55-65%, поверхность которых при перемешивании обрабатывают бутиловым спиртом в количестве 0-2,5% от количества смеси. Далее смесь подвергают ступенчатому нагреву при постоянном перемешивании в течение 10 минут при 240-250°С, затем в течение 20 мин до 235°С и последующих 10 минут до 220-235°С. Из горячей смеси формуют изделия в течение 3-5 минут под давлением 120-140 кг/см2, затем отпрессованные изделия охлаждают. Используют полиэтилен низкого давления в гранулах. Резину можно использовать в виде резинотехнических отходов. Изобретение позволяет изготавливать изделия необходимой конфигурации с повышенными прочностными и фрикционными характеристиками. 4 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам изготовления резинополимерных изделий, предназначенных для облицовки различных поверхностей и конструкций, подвергающихся постоянной нагрузке и истиранию.

Известен способ соединения резины и полиэтилена с помощью клея (см. Опытное Химическое Производство НИОХ СОРАН. Водостойкие клеевые композиции марок АК, БК, ПВБ, ЛАТ, УК и др. http://chempilot.narod.ru/ ProductsService/ComposMt/Glue/GlueComp.htm).

Прочностные характеристики изделий, получаемых из такого соединения, зависят от физико-химических свойств клея, что является недостатком известного способа.

Известен способ соединения резины и полиэтилена, принятый в качестве прототипа, включающий получение термопласта совместной термической обработкой резины и полиэтилена, формование (см. ООО "Трансакция". Резино-полимерные материалы, http://www.r-plast.ru/).

К недостаткам известного способа относится невозможность создания резинополимерных изделий необходимой конфигурации, с рабочей температурой более 110°С, и с высокой твердостью поверхности.

Известен способ изготовления резинополимерных пластин, принятый в качестве прототипа, включающий получение термопласта совместной термической обработкой резины и полиэтилена, формование (см. описание к изобретению Российской Федерации №2337003, МПК B29C 35/02, B29D 7/00, C08J 3/24, опубл. 27.10.2008).

Известный способ предназначен преимущественно для изготовления резинополимерных пластин в пресс-форме с регулируемыми сдвиговыми деформациями. В пресс-форму закладывают слой невулканизированной резины толщиной 1,5÷20,0 мм, поверх которого равномерно засыпается слой сверхвысокомолекулярного полиэтилена с молекулярной массой 1,5·106÷10,0·106 г/моль, объем засыпки которого рассчитывается, исходя из конечной высоты компактного слоя полиэтилена, выбранного от 1,5 до 20,0 мм, поперечного сечения пресс-формы и плотности сверхвысокомолекулярного полиэтилена 0,936 г/см3. Далее полученный композит подвергают объемному сжатию в пресс-форме и затем спекают при температуре 160÷210°С, давлении 30 кг/см2 и выдержке в течение от 15 мин до 1,5 ч.

К недостаткам известного способа относится невозможность создания резинополимерных изделий необходимой конфигурации, с рабочей температурой более 110°С, и с высокой твердостью поверхности.

Технической задачей настоящего изобретения является создание термопласта для изготовления изделий необходимой конфигурации с повышенными прочностными и фрикционными характеристиками с использованием резинотехнических отходов.

Техническая задача решается тем, что способ изготовления резинополимерных изделий включает получение термопласта совместной термической обработкой резины и полиэтилена, формование, при этом для получения термопласта используют смесь полиэтилена в количестве 35-45% и резину в виде резинотехнических отходов в количестве 55-65%, поверхность которых при перемешивании обрабатывают бутиловым спиртом в количестве 0-2,5% от количества смеси, после чего подвергают ступенчатому нагреву при постоянном перемешивании в течение 10 минут до температуры 240-250°С, в течение 20 мин до температуры 235°С и последующих 10 минут до температуры 220-235°С, после чего из горячей смеси формуют изделия в течение 3-5 минут под давлением 120-140 кг/см2, затем отпрессованные изделия охлаждают. Полиэтилен используют низкого давления в гранулах. Резину используют в виде резинотехнических отходов. Отпрессованные изделия охлаждают в воде при температуре 70-90°С в течение 7-10 минут или на воздухе до полного остывания.

Изделия, изготовленные из термопласта полученного предлагаемым способом, имеют однородную структуру, высокую удельную прочность и коэффициент трения, а так же значительную химическую стойкость и низкую тепло-, электропроводность, независимо от того, используют резину или резинотехнические отходы.

Изделия могут применяться в качестве облицовки для бункеров, течек, питателей, кузовов карьерных самосвалов, ковшей экскаваторов, вагонов и различных механизмов в горнодобывающей промышленности; облицовки различных емкостей, машин и аппаратов для химической промышленности; облицовки конструкций, подвергающихся ударной нагрузке и истиранию в машиностроении, текстильной и целлюлозно-бумажной промышленностях.

Для приготовления термопласта для изготовления изделий используют смесь полиэтилена низкого давления в гранулах в количестве по массе 35-50% резину или резинотехнические отходы в количестве 55-65%. Резинотехнические отходы предварительно измельчают до 200-500 мкм или используют в виде стружки.

Сначала полиэтилен, резину или резинотехнические отходы в заданной пропорции помещают в бункер, обрабатывают бутиловым спиртом в количестве 0-2,5% от количества смеси и перемешивают, чтобы обезжирить поверхность компонентов и улучшить адгезию поверхностей.

Затем компоненты подают в печь, имеющую зоны нагрева с разными температурами и нагревают при постоянном перемешивании.

Ступенчатый нагрев осуществляют по схеме, указанной в таблице 1.

Таблица 1
1-й этап 2-й этап 3-й этап
Температура, град, 240-250 235 220-235
Время, мин 10 20 10

При нагреве смеси до температуры 240-250°С полиэтилен переходит в вынужденное эластическое состояние, обволакивает резину, образуя однородную пластичную массу-термопласт при перемешивании. Бутиловый спирт испаряется до начала нагрева.

На выходе из печи из полученной однородной пластичной массы-термопласта формуют в пресс-формах изделия в течение 3-5 минут под прессом при давлении пресса 120-180 кг/см2.

После формования изделия вынимают из пресс-форм и охлаждают в бассейне с водой температурой 70-90°С, для уменьшения термических напряжений в течение 7-10 минут или на воздухе до полного остывания.

Из термопласта изготовили образцы, которые подвергали испытаниям по ГОСТ 25.601-80 «Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания плоских образцов на растяжение при нормальной, повышенной и пониженной температурах», ГОСТ 25.507-85 «Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытания на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования» и ГОСТ 25.602-80 «Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания на сжатие при нормальной, повышенной и пониженной температурах».

Данные по результатам испытаний приведены в таблице 2.

Таблица 2
Образец Прочность, кг/см2 Плотность, г/см3 Содержание полиэтилена, % Содержание резины, % Коэффициент трения Деформация до разрушения, %
№1 142 1,21 40 60 0,462 380
№2 125 1,24 35 65 0,517 510
№3 152 1,18 47 53 0,448 320

Повышение содержания полиэтилена приводит к тому, что полимер приближается к границе хрупкости (стеклования), которая изменится с -60°С до +21°С. Также повысится прочность и значительно снизится пластичность, что приведет к хрупкому механизму разрушения термопласта.

Уменьшение содержания полиэтилена снижает прочность термопласта.

Повышение содержания резины даст более пористую структуру и соответственно коэффициент трения, и снижение значения удельной прочности термопласта.

Термопласт можно получить и без обработки компонентов бутиловым спиртом, но в этом случае снижаются все его характеристики (см. таблицу 3).

Таблица 3
Образец прочность, кг/см2 плотность, г/см3 Содержание полиэтилена, % Содержание резины, % Коэффициент трения Деформация до разрушения, %
№1 (с обработкой спиртом) 142 1,21 40 60 0,462 380
№4 (без обработки спиртом) 96 1,22 40 60 0,361 310

1. Способ изготовления резинополимерных изделий, включающий получение термопласта совместной термической обработкой резины и полиэтилена, формование, отличающийся тем, что для получения термопласта используют смесь полиэтилена в количестве 35-45% и резину в количестве 55-65%, поверхность которых при перемешивании обрабатывают бутиловым спиртом в количестве 0-2,5% от количества смеси, после чего подвергают ступенчатому нагреву при постоянном перемешивании в течение 10 минут до температуры 240-250°С, в течение 20 мин до температуры 235°С и последующих 10 минут до температуры 220-235°С, после чего из горячей смеси, формуют изделия в течение 3-5 минут под давлением 120-140 кг/см2, затем отпрессованные изделия охлаждают.

2. Способ изготовления резинополимерных изделий по п.1, отличающийся тем, что полиэтилен используют низкого давления в гранулах.

3. Способ изготовления резинополимерных изделий по п.1, отличающийся тем, что резину используют в виде резинотехнических отходов.

4. Способ изготовления резинополимерных изделий по п.1, отличающийся тем, что отпрессованные изделия охлаждают в воде при температуре 70-90°С в течение 7-10 минут.

5. Способ изготовления резинополимерных изделий, по п.1, отличающийся тем, что отпрессованные изделия охлаждают на воздухе до полного остывания.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к композиции полимодального полиэтилена, имеющей улучшенное сопротивление растрескиванию под действием окружающей среды и более высокую скорость кристаллизации.
Изобретение относится к способу получения термопластичной эластомерной композиции с повышенной устойчивостью к действию агрессивных сред и повышенным показателем текучести расплава на основе полиэтилена и хлорсульфированного полиэтилена, который может быть использован для изготовления методами литья под давлением и экструзии прокладок, втулок, манжетов и других резинотехнических изделий, работающих в условиях контакта с агрессивными средами.
Изобретение относится к области полимерного материаловедения, а именно к получению композиционного дисперсно-армированного материала для изготовления труб на основе полиэтилена низкого давления средней плотности марки ПЭ80Б и дисперсно-армирующего наполнителя.

Изобретение относится к изделию для внутренней отделки автомобиля. Изделие получено из состава, в состав которого входит не менее 50 мас.% полипропиленовой композиции со скоростью течения расплава MFR2 (230°C) от 2,0 до 80,0 г/10 мин.
Изобретение относится к полимерному композиционному материалу и может быть использовано для наружных обкладок резинотканевых конвейерных лент, а также для производства резиновых технических изделий.
Изобретение относится к антифрикционному композиционному материалу на основе полимеров для создания узлов трения, работающих всухую. Композиционный материал состоит, мас.%: полиэтилен 277 - 50-55 и медный поликомплекс полиакриламида - 50-45.
Изобретение относится к способам получения композиционных материалов на полимерной основе, армированных волокнами, и может быть использовано для получения полимерматричных композитов с улучшенными физико-механическими и трибологическими характеристиками.
Изобретение относится к гетерофазной пропиленовой композиции для изготовления изделий, полученных способом литьевого формования, а также к композиции для улучшения прочности полипропилена при низких температурах.
Изобретение относится к способу получения термопластичной эластомерной композиции на основе полиэтилена и хлорсульфированного полиэтилена, применяемой при изготовлении различных эластичных резинотехнических изделий методами экструзии, литья под давлением и выдувного формования.

Изобретение относится к композиции полиолефинов, не пропускающей кислород, предназначенной для применения при изготовлении упаковок для пищи. Композиции содержит полиолефин, в состав которого входит сополимер этилена с виниловым спиртом, содержащий от 27 до 44% мол.

Изобретение относится к резиновой смеси. Резиновая смесь включает предназначенную для смешивания с резиновой смесью сажу.
Изобретение относится к резиновой смеси, в частности для пневматических шин транспортных средств, ремней безопасности, ремней и шлангов. Резиновая смесь включает, по меньшей мере, один полярный или неполярный каучук и, по меньшей мере, один бледно-окрашенный и/или темный наполнитель, по меньшей мере, один пластификатор, где пластификатор содержит полициклические ароматические соединения в соответствии с Инструкцией 76/769/EEC в количестве менее 1 мг/кг, а источник углерода для пластификатора происходит из неископаемых источников, причем пластификатор и источник углерода получены посредством, по меньшей мере, одного процесса «биомасса в жидкость», и содержит другие добавки.
Изобретение относится к резиновой смеси, в частности для шин транспортного средства. Резиновая смесь включает от 30 до 100 весовых частей на 100 весовых частей каучука, по меньшей мере, одного диенового каучука, от 20 до 200 весовых частей на 100 весовых частей каучука, по меньшей мере, одного наполнителя, от 0 до 200 весовых частей на 100 весовых частей каучука дополнительных добавок, серосодержащую систему вулканизации, включающую в себя свободную серу, донор серы и силан с концентрацией серы, обусловленной данными ингредиентами, между 0,025 и 0,08 моль на 100 весовых частей каучука, из которых элементарная сера составляет от 0 до 70%, донор серы составляет от 5 до 30%, и силан составляет от 20 до 95%, и 0,1-10 весовых частей на 100 весовых частей каучука, по меньшей мере, одного ускорителя вулканизации.

Изобретение относится к смеси протектора зимней шины. Смесь для протектора включает пригодную для сшивки полимерную основу с ненасыщенной цепью; 50-90 мас.

Изобретение относится к вулканизуемым каучуковым композициям и изготавливаемым из них покрышкам. Предложена вулканизуемая каучуковая композиция, которая содержит эластомер; армирующий наполнитель, выбранный из диоксида кремния, технического углерода и их смесей; отвердитель и аминоалкоксимодифицированный силсесквиоксан (АМС), включающий одно или несколько соединений, выбранных из группы, состоящей из амино-АМС, амино/меркаптан-со-АМС, амино/(блокированных меркаптан)-со-АМС, их смесей и их твердых соединений и водных растворов, нейтрализованных слабой кислотой.

Изобретение имеет отношение к способу автоматической пластификации измельченного каучука и к устройству автоматической пластификации для осуществления указанного способа.

Изобретение относится к пневматической шине и слоистому пластику в качестве внутреннего несущего материала. Пневматическая шина содержит слоистый пластик, состоящий из пленки термопластичной смолы или термопластичной эластомерной композиции, и слоя каучуковой композиции.

Изобретение относится к резиновой смеси и шине, изготовленной с использованием резиновой смеси. Резиновая смесь характеризуется компаундированием более 1 части мас., но менее 30 частей мас.

Изобретение относится к смесям полиамид-эластомер для изготовления формованных изделий. .

Изобретение относится к способу получения полимерной композиции. .

Изобретение относится к эластомерной композиции, перерабатываемой в вулканизуемую наполненную резиновую смесь. Композиция включает галоидированный сополимер изоолефина с C4 по C7 и от 3 до 20 мас.% алкилстирола, включающий от 0,2 до 2 мол.% галоалкилстирола, обладающий вязкостью по Муни 15-26, среднечисленной молекулярной массой менее 270000, средневесовой молекулярной массой менее 470000, z - средней молекулярной массой менее 700000 и показателем разветвленности (g') от 0,4 до 1,1.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способу изготовления резинополимерных изделий, предназначенных для облицовки различных поверхностей и конструкций, подвергающихся постоянной нагрузке и истиранию. Способ изготовления резинополимерных изделий включает получение термопласта совместной термической обработкой резины и полиэтилена и формование. Используют смесь полиэтилена в количестве 35-45 и резину в количестве 55-65, поверхность которых при перемешивании обрабатывают бутиловым спиртом в количестве 0-2,5 от количества смеси. Далее смесь подвергают ступенчатому нагреву при постоянном перемешивании в течение 10 минут при 240-250°С, затем в течение 20 мин до 235°С и последующих 10 минут до 220-235°С. Из горячей смеси формуют изделия в течение 3-5 минут под давлением 120-140 кгсм2, затем отпрессованные изделия охлаждают. Используют полиэтилен низкого давления в гранулах. Резину можно использовать в виде резинотехнических отходов. Изобретение позволяет изготавливать изделия необходимой конфигурации с повышенными прочностными и фрикционными характеристиками. 4 з.п. ф-лы, 3 табл.

Наверх