Устройство для виброобработки полимерных смол

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»939219 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.12.79 (21) 2854185/23-05 с присоединением заявки №вЂ” (51) М Кл з

В 29 В 1/00

Гееударствеииык иемитет (23) Приоритет—

СССР (53) УДК 678.053.3 (088.8) Опубликовано 30.06.82. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 05.07.82 вв делам изебретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

Б. Д. Зайцев и В. А. Хоменко

Всесоюзный научно-исследовательский институт гидрор еханизации санитарно-технических и специальных строительных работ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО Д,ЛЯ ВИБРООБРАБОТКИ ПО,ЛИМЕРНЫХ СМО,Л

Изобретение относится к переработке полимерных материалов и может быть использовано в химической промышленности при производстве антикоррозионных работ.

Известно устройство для виброобработки полимеров, выполненное в виде приставки к экструдеру, содержащей дорн и образующую с ним кольцевой зазор втулку, смонтированную с возможностью круговых колебаний от кулачкового механизма с силовым замыканием, лабиринтное уплотнение.

При подводе вибрационных импульсов полимеры испытывают периодическое сдвиговое деформирование, в результате чего наблюдается ускорение механических релаксационных процессов, связанное с разрушением и перестройкой структурных связей

Ускорение механических релаксационных явлений значительно интенсифицирует процесс формования, снижает внутренние напряжения, способствует более полной высокоэластической усадке, снижает анизотропию свойств в готовых изделиях (11.

Недостатком известного устройства является то, что оно сложно по конструкции и позволяет проводить виброобработку расплавов полимеров лишь по определенному режиму — сдвиговые колебания сообщаются полимеру в течение очень короткого времени, ограниченного скоростью протекания расплава через ячейку (кольцевой зазор), в которой проводится виброобработка, и, таким образом, отсутствует возможность накладывать сдвиговые деформации в течение более продолжительного времени. Кроме того, проявляющийся при этом виброреологический эффект обнаруживается лишь в мо1о мент вибродействия.

Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для виброобработки полимерных смол, содержащее основание, вибровозбудитель и закрепленную на нем 5 камеру с лопастями. В результате виброобработки эпоксидной смолы, например, в течение двух часов происходит разрушение исходной надмолекулярной структуры (характеризующееся снижением вязкости смога лы), а после прекращения воздействия наблюдается в течение-2-х часов ее восстановление. Процесс тиксотропного разрушениявосстановления структурных связей в олигомерах при вибрационном воздействии сопровождается повышением упорядоченности и

9219

Ф

Формула изобретения регулярности структуры ассоциатов, что в конечном итоге приводит к улучшению физико-механических свойств полимера. Ускоряется процесс отверждения смол, увеличивается степень отверждения н модуль упругости сшитых полимеров 12).

Недостатками известного устройства являются большая длительность вибровоздействия, в ходе которого удается достичь положительного эффекта, а также незначительный период времени после обработки, в течение которого олигомеры восстанавливают исходную структуру, так как периодичдскоЕ сдвиговое деформирование проявляется при работе устройства лишь как побочный процесс и концентрируется в тонком слое, примыкающем к вибрирующей поверхности. В остальной толщине олигомера, много большей толщины пограничного слоя, происходит интенсивное затухание колебаний. Поэтому такое вибровоздействие малоэффективноо.

Цель изобретения — улучшение физикохимических свойств эпоксидных олигомеров и увеличение периода их активного состояния после виброобработки.

Достигается указанная цель тем, что в устройстве для виброобработки полимерных смол, содержащем основание, вибровозбудитель и закрепленную на нем камеру с лопастями, лопасти выполнены в виде вертикально расположенных и жестко связанных с основанием неподвижных перегородок и размещенных между. ними с образованием рабочих зазоров для сдвиговой деформации смолы подвижных перегородок, которые закреплены на камере.

Наиболее эффективная обработка смолы происходит прн амплитуде виброскорости подвижных пластин 0,4 — 1,5 м.с и частоте до 100 Гц. Разрушение исходной надмолекулярной структуры эпоксидных оли гомеров прн подобного рода воздействии происходит при 20 С в течение 10 мин. После прекращения периодического деформирования наблюдается постепенное (в течение более . чем 1О сут.) . восстановление структурных . связей. Процесс разрушения структуры оли гомеров приводит в конечном итоге к сни-; жению времени их отверждения, к улучшению структуры сшитого полимера и его физико-механических свойств.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство содержит основание 1, вибро возбудитель 2 и закрепленную на нем ка- меру 3 с лопастями, выполненными в виде вертикально расположенных н жестко связанных с основанием 1 неподвижных перегородок 4 и размещенных между ними с образованием рабочих зазоров 5, составляющях 1 — 8 мм для сдвиговой деформации смолы, подвижных перегородок 6, которые зак4 реплены на камере 3. Подвижные перегородки 6 имеют отверстия 7 для свободного перетекания смолы.

Устройство работает следующим образом.

Подвергаемая обработке смола заливается в камеру 3, и в зазор между подвижными перегородками 6 устанавливаются неподвижные перегородки 4, соединенные общей ,связью. При работе вибровозбудителя 2 происходит осциллирующее перемещение перегородок друг относительно друга.

Для полной реализации обнаруженного эффекта параметры воздействия подбираются так, чтобы после периодических деформаций по всему объему было практически однородным (отсутствовало затухание колебаний), а периодические сдвиговые деформации носили необратимый характер. Первое ус. ловие достигается в том случае, когда толщина слоя обрабатываемой смолы (рабочий зазор) в направлении распространения колебаний много меньше длины волны, а второе условие — при продолжительности цик, ла колебаний, существенно меньшей характерного времени релаксции полимера.

Оба указанных условия реализуются прн использовании низкочастотных колебаний большои амплитуды.

Пример. Обработка эпоксидно-сланцевой смолы ЭИС вЂ” 1 проводится при виброчас. тоте 20 Гц, амплитуде 6 мм и величине зазора между осциллирующими поверхностями пластин 3 мм. В этих условиях время обработки составляет 10 мин, а время возврата структуры олигомеров в исходное состояние -20 сут.

Использование предлагаемого устройства для модификации эпоксидных смол обеспечивает ffo сравнению с известными воз можность значительно сократить время обработки эпоксидных композиций и, тем са4в мым, уменьшить энергозатраты; продлить время, в течение которого подвергнутые обработке эпоксидные олигомеры сохраняют впоследствии способность к образованию сшитых полимеров с улучшенными физико45 механическими показателямн. l! ðåäëàãàåìîå устройство, кроме того, является просты в осуществлении.

Устройство для виброобработки полимерных смол, содержащее основание, вибровозбудитель н закрепленную на нем камеру с лопастями, отличающееся тем, что, с целью

5i . улучшения физико-химических свойств эпок-, сидных олнгомеров и увеличения периода их активного состояния после виброобработки, лопасти выполнены в виде вертикально .расположенных н жестко связанных с осно939219 ванием неподвижных перегородок и размещенных между ними с образованием рабочих зазоров для сдвиговой деформации смолы подвижных перегородок, которые закреплены на камере.

Источники информации, принятые во внимание ри экспертизе

1. Басов Н. И. и др. Виброформование полимеров. Л., «Химия», 979, с. 52 — 54.

2. Там же, с. 4! (прототип}.

Составитель Л. Кольирва

Редактор И. Михеева . Техред А. Бойкас . Корректор Н. Стен

Заказ 4557/23 . Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытнй

i IS035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатеит», г. Ужгород, ул. Проектная. 4