Антиадгезионная смазка для отделения формованных изделий из эластичного пенополиуретана

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (! 1) 753657 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)М. Кл.З (22) Заявлено10.05.77 (21) 2483835/23-05 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 07.0880. Бюллетень М 29

Дата опубликования описания 07.08.80

В 29 С 1/04

С 10 М 3/14

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 535.3:

:66 (088. 8) (72) Авторы изобретения

П. И. Белькевич, Г. М. Прохоров, Д. А. Хоняк, И. В. Коледа, В. Ю. Ячник, С. В. Никитин, Ю. И. Юркин и А. П. Болотов

Институт торфа AH Белорусской CCP (71) Заявитель (54) АНТИАДГЕЗИОННАЯ СМАЗКА ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ

ФОРМОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЭЛАСТИЧНОГО

ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

Изобретение относится к производству разделительных средств, пригодных при формовании пенополиуретана (ППУ). В частности, оно относится к разделительным срецствам для формования эластичного ППУ теплым способом. Получаемые при этом изделия находят применение в автомобильной, мебельной отраслях промышленности при изготовлении подушек сидений легковых автомобилей, мебели.

По сравнению с применяемым горячим формованием эластичных изделий теплый способ формования имеет ряд преимуществ. Уменьшается расход энергии, так как отсутствует нагрев до высоких .(140-160 С) температур. Получаемые при этом изделия за счет применения новых компонентов обладают лучшими механическими и эксплуатационными свойствами. Формуемые изделия имеют большую упругость, прочность на разрыв, прочную поверхностную пленку.

Известна разделительная смазка 25

"Акмозил 149" ФРГ (фирма "Acmos"), представляющая собой дисперсию восков в перхлорэтилене, которая в настоящее время используется для теплого формования деталей из эластич- 3О ного ППУ. Однако при использовании на формах образуется трудноудаляемый нагар, что приводит к периодическим остановкам производственных линий.

Известны антиадгезионные смазки на основе торфяного и буроугольных восков, содержащие церезин, стеариновую кислоту и эфиры жирных кислот в качестве эмульгаторов (1) . Приготовленные в виде водных эмульсий, составы используются при горячем (свине 100оС) формовании эластичного ППУ. При формовании теплым способом данные составы непригодны, так как не обладают в этих условиях разделительными свойствами.

Наиболее близкая по технической сущности к изобретению антиадгезион ная смазка для отделения формованных изделий из эласТичного пенополиуретана, рекомендуемая для холодного формования, состоящая из раствора 0,54,0 вес.Ъ тристеарата алюминия и .

0„005-0,01 вес.Ъ олеата магния в жидком хлорированном углеводородном растворителе — трихлорэтилене g2) .

ОДнако. разделительнме свойства такой смазки при температуре формования 46-52 С недостаточно высокие.

753657

Цель изобретения — улучшение раз— делительных свойств и адгезии к материалу формы при 46-52оС.

Поставленная цель достигается тем, что антиадгезионная смазка для отделения формованных иэделий из

Эластичного пенополпуретана, включаюая тристеарат алюминия и хлорированный углеводородный растворитель, дополнительно содержит полиэтиленовый воск с,молекулярным весом 4000-6000 и температурой плавления 98-102 С и церезин, а в качестве хлорированного растворителя — тетрахлорэтилен при следующем соотношении компонентов, вес.З:

Тристеарат алюминия 0,5-1 15

Полиэтиленовый воск 1 -2

Церезин 1 -2

Тетрахлорэтилен Остальное

Получаемая смазка содержит 2,5-55 сухого остатка. 20

Полиэтиленовый воск представляет собой твердый углеводородный продукт белого цвета с серым оттенком с температурой плавления 98-102 С.

Смазка для теплого формования д5 (46-52 C) эластичного пенополиуретана представляет собой дисперсную систему восков в. растворе тристеарата алюминия и тетрахлорэтилена.

Раствор тристеарата алюминия обладает значительной удерживающей способностью растворителей к испарению и это не позволяет получать после 7кратного и более напыления слоев. смазки ровной и плотной пленки: образуется неровная с подтеками и рыхлая пленка, имеющая большую адгезию к изделию, чем к форме.

Главным технологическим требованием к смазкам, применяемым при фсрмовании эластичного пенополиуретана, явля-4О ется образование гладкой механической прочной пленки на поверхности форм при нанесении смазки с испарением за 3,.4 мин до 55-60% количества растворителя.За зто время формы конвейера подходят под заливку компонентов пены после напыления славки.

Испаряемость:,растворителя смазки, приготовленной по прототипу, намного ниже, чем предлагаемой. Пленка не успевает высохнуть к моменту заливки и поступает под заливку компонентов ППУ жидкой, поэтому легко смывается с формы °

Нв производственных линиях время от момента нанесения смазки на форму до заливки компонентов составляет нередко 2 мин. Это зависит от усилий выемки изделий, зачистки форм от остатков пены и от работающих. Если смазка для отделения формованных иэделий из ф) эластичного ППУ к моменту заливки компонентов остается жидкой или мазепо .обной, произойдет ее смывание.

Удерживающая способность растворителя и пленкообразование из таких сма-gg

О зок являются определяющими характеристиками при их оценке. Тристеарат алюминия хорошо растворим в хлорированных углеводородах, отлично удерживает растворитель, при новом напылении раствора проникающая способность хлори,рованных растворителей в пленку смазки высокая.

В результате многократного нанесения смазки и после каждого отделения формованных изделий образуется рыхлая и непрочная пленка на поверхности форм.

Чистка форм конвейера проводится раз в месяц. Испытание раствора тристеарата алюминия в более низкокипящих хлорированных растворителях дает еще более рыхлую пленку при полном испарении растворителя.

После 6-7 циклов конвейера от такой пленки отделяются части ее и образуются раковины, которые копируются поверхностью изделий, и возникает подлип к формам. Эластичная пена в горячем состоянии обладает малой механической прочноcòüþ и сильно рвется при отделении изделия. Восковые дисперсии, содержащие 2 ч. ПВ-300 (полиэтиленовый воск) и 5 ч. церезина в тетрахлорэтилене без тристеарата алюминия, через сутки расслаиваются на 30%, а через 3 суток — ва

40-50%. При других соотношениях воска и церезина в смазке расслоение составляет 20-30%, однако увеличение содержания церезина понижает температуру каплепадения восковой основы. .пленки.

При увеличении в смазке количества полиэтиленовых восков расслоение дисперсии увеличивается, а пленка начинает трескаться.

Соотношение воск:церезин, равное

4-5:3-2, является оптимальным.. Изменение его существенно влияет и на удерживающую способность напыляемой смазки на формах и на адгезию образующейся пленки. Это оценивалось по принятому методу оползания консистентных смазок с металлических пластинок (ГОСТ 6037-51) и зарубежному стандарту Вз1133, метод 50510.

Пример 1. Для получения смазки полиэтиленовый воск и церезин последовательно расплавляют, растворяют в части тетрахлорэтилена и затем смешивают с раствором тристеарата алюминия в оставшемся количестве тетрахлорэтилена. Раствор перемешивают до полного охлаждения. Смазка представляет собой устойчивую дисперсию, которую с помощью форсунки-пистолета наносят на форму.

B табл. 1 приведены примеры рецептур смазок.

753657

Таблица1

Таблица2

Показатель

Номер рецепт ры 1 2 3

Содержание сухого остатка, вес.Ъ

Тристеарат алюминия

0,5 0,75 1

2,5 3,75 5

Вязкость при

120оС, сСт

Полиэтиленовый воск

1,5 2

1,5 2

70,3 90,5 125,2

Церезин

Поверхностное натяжение сухоro остатка, дин/см

24 75 27,24 29 37

96,25 95

Введение в известную смазку ука занных компонентов позволяет получить однородную нерасслаивающуюся дисперсию, образующую при высыхании на форме пленку беэ- трещин и кристаллов, обеспечивающую отделение изделий от 20 формы и хорошее качество поверхности.

Физико-химические свойства смазок приведены в табл. 2.

Таблица 3 Воск

ПВ-300

1,9 1,9 2,1 2,5 2,2

2,0

Церезин

М-75

1 6

1,4 1,6 . 1,9

1,4

1,5

Стеарат алюминия

1,0

0,7 0,6

0,8

0,8

Тетрахлорэтилен 75,7

75,9 95,8 95,7 94,5 95,2

Фреон-113 20,0 20 0

Наибольшую испаряемость растворителя имеют смазки 4 и 5, но обраэуея ся плохогО качества пленка. При интенсивном испарении растворителя (фреоны) происходит растрескивание 5Q пленки. При повышенных концентрацияХ твердой фазы и стеарата алюминия (рецептура 8) скорость испарения растворителя ниже, ибо смазка наносится более толстым слоем. Иэ смазки по ре- у цептурам .6 и 7 так же, как и по редептурам 1-3, получают пленку с минимальным растрескиванием. В случае рыхлой пленки стеарата алюминия (7<ратное напыление) наблюдается в 2-3

Тетрахлорэтилен 97,5

Смазка обладает хорошими разделительными свойствами пги формовании эластичного ППУ при температуре 4652 С, при этом на формах не образует ся нагара.

Пример 2. Были исследованы свойства образцов, приготовленных по рецептурам, приведенным в табл. 3. раза большее взаимодействие с пеной изделия. Остальные образцы в сопоставлении с импортной смазкой "АКМозил-149" имеют незначительное взаимодействие с пеной. Усилие отрыва на малых лабораторных образцах для всех смаэок почти. одинаково, кроме рыхлой и непрочной пленки прототипа, после 7-10 напылений и отделений иэделий. Более точными были заводские испытания на производственных линиях при формовании изделий с большой по-. верхностью.

Антиадгезионные свойства смазок по рецептурам 1-7 приведены в табл.4.

753657

Т а б,л и ц а 4

Адгеэия к металлу о м.

Удельное усилие /н г/см f отрына иэделия при толщине пленки

Производственное температура, С потеря ве са к исход ной н веске

Ъ испытание

7кратного нанесения

10кратного к х ш

Х о нанесения

Отсло-65,0 ение (пыль ) Рых- 49К лая в многослое

48,0

72,0

5,0 В мно-49ЭЗ гослоеровная гладкая

42,0 Трещи-49t3 ны н тонком слое

2-3

Трещи-44,7 ны отслоения

45,2

Дисперсия вос ков ПВ300 (2 ф цереэин (5 М

9-10 То 52,3 85,0

45,5

3-4 Ров- 49+3 ная гладкая.2-2, 5 То 4913 же

2-3

2-3

48,4

Хорошие эксплуатационные снойстна

Хорошие

2-3 2-3

Отсло-46,1 ения, трещи- ны

Трщи-4 Е, 2 ны,отслоения

Трещи-47,8 ны,отслоения

Трещи-47,3 ны, отслоения

47,8

Отходы после 10-15 циклов

51,8

2-3

От- Глад-49б3 сут- кая ствует

50,3

Не испытан

2-3

Тре- 49т3 щины

2-3

49,6

2-3 Под- 4913 теки, трещины

Под- 49 3 теки, гладкая

То ке49 3

Трещи-47,1 ны

48,2

2-3

Средние до

20 циклон

4,0 95,3 54 . 2-3

49,4

Трещи-47,5 ны,отслоения

Отсло- 48,5 ения

Не испытан

3-4 . 2-3

2-3

От- Под- 49эЗ сут- теки, ству-шероет коватаи

После 1015 циклон отслоения

52,6

3-4

Отсло-48 2 ения

53,1

После

12 циклов отслоение,эаrpasae ниеформ

3-4

3-4

Под- 49t3 теки, э3ероэюэтая

По прототипу {патент CPI

В 2014011) 1,0 109

"Акмоэ ил149" 4,9 104,5 55

5,0 93,5 64

2,5 :6,3 63

3,75 97,4 58

5,0 98,2 56

4,3 95,4 55

4,1 95,8 53

4,3 94,8 57

5,5 96,5 50

4,8 97,2 49 сползание ниве контрольной линии при

100оС .MM ластичность раэрушение при быстром изгибе пласт

После

6-7 циклон кон— вейера отслоение рыхлой пленки, ракониHhI

Хорошие эксплуатационные свойства на линиях АЗЛК

Удерживается до 7 циклон отделения иэделий

Из приведенных примеров и таблиц можно сделать вывод, что антиадгезионная смазка может быть применена в процессах формования изделий из эластичного пенополиуретана при

46-520С

Формула изобретения

Антиадгезионная смазка для отделения формованных изделий из эластичного пенополиуретана, содержащая тристеарат алюминия и хлорированный углеводородный растворитель, о т. л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшениаФразделительных свойств и адгезий к материалу формы

753657 при 46-52"С, она дополнительно содержит полиэтиленовый воск с молекулярным весом 4000-6000 и температурой плавления 98-102 С и церезин, а в качестве растворителя — тетрахлорэтилен при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Тристеарат алюминия 0,5-1

Полиэтиленовый воск 1 -2

Церезин .1 -2

Тетрахлорэтилен Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 525550, кл. В 29 С 1/04, 1975.

2. Патент ФРГ 9 2014011, кл..С 10 М 3/18, опублик. 1975 (про тотип) .

Составитель В. Балгин

Редакто Л. Ушакова Тех ед Ж. Кастелевич

Заказ 4816/11 Тираж 735

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4 5

Ко ектор С. Шекма

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4