Мазмұны

Нормативтік нұсқаулар

Кіріспе

1. Фитингтер әзірлеуге арналған шикізат

(пішіндеуші бұйымдар, байланыстырушы бөлшектер)

Пішіндеуші бұйымдар дайындау үшін шикізат ретінде полиолефиндер қызмет атқарады.

Полиолефиндер деп олефиндер қатарларының – этилен, пропилен, бутен, гексен, шеткі емес байланыс қатарларының полимеризациясы және сополимеризациясы жолымен алынатын полимерлік материалдар тобы аталады.

Полиолефиндер – өндірісі ондаған миллион тоннаға жететін барынша ірі тонналы полимерлер (әлемдік көлемнің 35%-ы). Бұл полимерлер сыныбының маңызды өкілдерінің бірі полиэтилен және полипропилен.

Термопласт автоматтарда пішіндеуші бұйымдарды дайындаулар үшін түрлі маркалардың полипропилендерін пайдаланады.

Полипропиленді металдық жиынтықта катализаторардың болуында пропилен полимеризациясы арқылы алады, мысалы, Циглер-Натт катализаторларымен (мысалы, TiCl₄ және AlR₃ қоспасы):

nCH₂=CH(CH₃) → [-CH₂-CH(CH₃)-]_n

Полипропиленді алуға қажетті көрсеткіштер төмен қысымды полиэтилен алатынға жуық. Сонымен қатар, нақты катализаторға байланысты полимердің немесе олардың қоспаларының кез келген түрі қалыптаса алады.

Полипропилен ақ түсті ұнтақ түрінде немесе сеппелік тығыздығы 0,4—0,5 г/см³ гранулалар түрінде шығарылады. Полипропилен тұрақтандырылған, боялған және боялмаған болып шығарылады.

3.1 Полипропилен қасиеттері және қолданылуы

Полипропилен — өндірістің түрлі салаларында пайдалану үшін арнайы синтезделген химиялық байланыс. Оны металдық органикалық катализаторлардың болуында пропилен мономерінің полимеризациясы жолымен алады. Полипропиленнің екі атауы бар - ПП немесе халықаралық PP. Ол гранула немесе ақ түсті ұнтақ түрінде шығарылады. Молекулярлы құрылымына байланысты полипропилен изотактикалық, синдиотактикалық және тактикалық болады.

3.2 Полипропиленнің негізгі қасиеттері

Полипропилен — бұл кристалды түссіз заттек, сондықтан табиғи түрінде ол жартылай түссіз, сондай-ақ сәйкес бояулар мен пигменттерді қосу жолымен жеңіл боялады. ПП, басқа полиолефиндер тәрізді – полярлы емес полимер. Жоғары температураларда ол бірқатар ароматты және хлорирленген көміртектерге еруі мүмкін, алайда сілтілер, тұздар мен қышқылдарға тұрақты. Полипропилен шайқалуға аз ұшырайды және суға тұрақты материал болып табылады. ПП-нің су сіңіруі тіпті сумен ұзақ жанасуда болуында да 0,5%-дан азды құрайды, ал 60ºС температурада —2%-дан кем.

Полипропилен – бұл ЕАК (ерітіндінің аққыштығының көрсеткіші) салмағы төмен жоғарымолекулярлы байланыстарға жатқызылатын, изотактикалық құрылысты түссіз кристаллды полимер.

Ерітіндінің аққыштығының көрсеткіші (ЕАК) – ерітілген полипропиленнің ағу жылдамдығын температурасы 190 -230⁰ және қысымы 2,16 кг болғанда стандартты мөлшерлердегі капиллярлар арқылы сипаттайды. ЕАК-ті полипропиленнің стандартты уақыт аралығындағы (10 мин.) шығырылған граммымен сипаттайды

Ерітіндінің аққыштық көрсеткіші (ЕАК) немесе ерітіні индексі - қысым астында құю, экструзия және т.б әдістермен полимерді бұйымдарға қайта өндіруі кезінде жоғары аққыш жағдайда оның тәртібін сипаттайтын шартты көрсеткіш. ЕАК әдетте термопластикалық материалдар (полиэтилен, полипропилен, полиформальдегид, ПЭТФ жәе т.б.) үшін анықталады. Термопласт ЕАК-ші жоғары болған сайын, оның қоюлығы соғұрлым төмен. ЕАК көлемі термопластты қайта өңдеу әдістерін таңдауды анықтайтын көрсеткіш болып табылады.

- ПТР<1-экструзия;

- ПТР 2,5-нан 4-ке дейін экструзия үрленумен,

- ПТР 3 және одан артық - қысым астында құю.

Құю әдісімен пішіндік бұйымдарды әзірлеу үшін ЕАК-сі 3 және одан артық полипропиленді таңдаймыз.

Полипропилен бірнеше түрлі болады:

• полипропиленнің гомополимері (PP HO)

• металлды құнды полипропилен (mPP)

• этиленді пропиленнің блок-сополимері , немесе сополимер (PPCP)

• полипропиленнің статистикалық сополимері (PP random copolymer)

Полипропиленнің гомополимері (PP HO)

Гомополимер – макромолекулалары бірыңғай мономерлі қатарлардан құралған полипропилен. Бұл жеткілікті қатты, иілуінде жоғары қаттылыққа ие полимер.

Полипропиленнің гомополимерінің модификациясының ең таралған әдісі - бұл оған арнайы антистатикалық қоспалар көмегімен антистатикалық қасиеттер беру. Бұл қоспалар бұйымға бұл материалдан шаң жабысуына мүмкіндік бермейді. Нуклеаторлар тәрізді қоспаларды енгізудің арқасында, гомополимер түссізденеді, бұл полимердің осы түрінен өндірілетін бұйымдар ассортиментін кеңейтуге мүмкіндік береді. Полипропиленнің типтік гомополимері – жасұнық. Алайда жоғары қаттылық пен түссіздікке ие гомополимер төменгі температураға төзімсіз.

Қоспа-антипирендерді енгізу гомополимерге отқа төзімділік береді және оның қолданылу саласын айтарлықтай кеңейтеді. Отқа төзімді полипропиленді пайдаланудың барынша типтік саласы электротехника.

Полипропиленнің гомополимері қайта өңдеуде жеткілікті қарапайым, белгілі бір қоспаларды енгізуде полипропиленнің физико-механикалық қасиеттері өзгермейді.

Этиленді пропиленнің блок-сополимері , немесе сополимер (PPCP)

Этиленді пропиленнің блок-сополимері (сополимер) елуінші жыдардың соңында синтезделген. Қазір оны полипропилен өндіретін барлық жерлерде алады және соңғы жылдары БС синтезі технологиясы жеткілікті жетілдірілді.

Блок-сополимер – бұл этилен-пропиленнің сополимерінің айналымымен үзілетін пропилен молекуласының айналымы. Оның өндірісі үшін екінші реактор қажет.

Этиленді пропиленнің блок-сополимерлері түсі бойынша бірыңғай гранулалар түрінде өндіріледі. Оларға тән: жоғары соққылық мықтылық (төмен температурада) және жоғары эластикалық; жоғарылатылған ұзақ уақытты термиялық тұрақтылық; полипропиленнің өндірісі және қайта өңделуі уақытында, сондай-ақ одан дайындалған бұйым эксплуатациясы кезінде термототықсызданулық бұзылысқа тұрақтылық.

Полипропиленнің блок-сополимерінің кристаллдық құрылмы арқасында, оргтехника, тұрмыстық және электрлік техникалардың қаптағыш бөлшектерін шығаруда, сонымен қатар автокөлік өндірісінде (бампер қабы, аккумуляторлар және т.б.) пайдаланылатын, жеткілікті тиімді құрылымдық термопластик. Осылармен қатар БС халықтық тұтыну тауарларын өндіруде де пайдаланылады – бақшалық және кеңсе жихаздары, бір реттік пайдаланылатын ыдыстар, жұқа қабырғалы және өндірістік контейнерлер, мұздатылған өнімдерге, ойыншықтарға, медициналық бұйымдарға арналған қаптағыштар.

Полипропиленнің статистикалық сополимері (PP random copolymer)

Полипропиленнің статистикалық сополимеріне кристалдық құрылым тән. Статистикалық сополимердің екі түрін ажыратады – түссіз және түссіз емес. Түссіз – тағамдық өнімдер үшін жұқа қаптағыш материалдар, ламинирлеу үшін пленкалар, парақтар дайындау үшін қолданылады. Түссіз емес – ыстық сумен қамту жүйесі үшін құбырлар мен фитингтер өндірісі үшін пайдаланылады.

Полипропиленнің статистикалық сополимеріне келесі қасиеттер тән:

• климаттық және химиялық тұрақтылық: жоғары температураларда – сілті, қышқыл, тұз ерітінділері, өсімдік және минералды майларға; бөлме температурасында – органикалық еріткіштерге; ылғал жұтқыштығы төмен. Осы қасиеттерінің арқасында бұл материалдан әзірленген барлық бұйымдар сұйық агрессивті орталарда ұзақ сақтала алады және өнімдермен жанасуында мүлдем қауіпті емес.

• Температуралық тәртіп: max температурасы - жүз қырық градусқа дейін, балқу температурасы – жүз жетпіс градус.

• Электрлік ажырату: полипропиленнің стат-сополимеріне жақсы электрлік ажыратқыш қасиет тән, бірақ гомополимер және блок-сополимердікінен нашар.

• Механикалық қасиеттері: стат-сополимер қаттылығы және соққыға тұрақтылығы бойынша гомополимер мен блок-сополимер арасында тұр.

Полипропиленнің статистикалық сополимері қайта өңдеуде жеткілікті қарапайым, белгілі бір қоспаларды енгізуде полипропиленнің физико-механикалық қасиеттері өзгермейді.

Полипропиленнің барлық түрлері жоғары тозуға тұрақтылыққа ие және екіншілік қайта өңдеуге жарамды.

Пластмассаларды қысым астында құю технологиясы

Қысым астында құю – бұл бастапқы заттекті қыздыру, оның жартылай сұйық фазаға дейін балқытылуы, ары қарай қыздырылған қою массаны қысым астында арнайы пішінге толтыру, онда қатыру жолымен дайын бұйымды пішіндеу жүзеге асырылады, операцияларының кезектілігі.

Қысым астында құю – технологиялық операциялар белгілі кезектілікте тұйық айналым бойынша орындалатын кезеңді үрдіс. Сондықтан қысым астында құю үрдісі, уақыт тармағы, қысым реттегіштері және электрондық потенциометрлер тәрізді, қарапайым электрондық потенциометрлерді пайдаланумен жеңіл автоматизирленеді, ал технологиялық көрсеткіштерді электрлік сигналдарға түрлендіретін датчиктер көмегімен, сондықтан ЭВМ-мен басқаруға жеңіл ауыстырыла алады. Бұл өндірсітің тиімділігін айқын жоғарылатуға мүмкіндік береді.

Негізгі артықшылықтары :

1. Жеткілікті жоғары өндірістілігі;

2. Жиі қосымша өңдеуді қажет етпейтін дайын бұйымдардың жоғары сапасы;

3. Құрылымы бойынша күрделі бөлшектерді дайындау, соның ішінде жұқа қабырғалыларын;

4. Дайын бұйымдарды қосымша өңдеу талап етілмейді (құю жүйелерін алып тастаудан басқа);

5. Дайын өнімдерді әзірлеу үрдісі оны толық автоматизациялауға жол береді.

Бұл әдістің кемшіліктері:

1. Бұл технологиялық үрдіс бойынша құрылғылар аса күрделі, сондықтан да арзан емес;

2. Бұл технологиялық үрдісті жүзеге асыруға арналған автоматты құрылғыны тәжірибелі пайдалану қызметкердің жеткілікті жоғары квалификациясын қажет етеді.

Алайда, артықшылықтары кемшіліктерінен асып түседі, осының арқасында дәл осы технологияны - пластикты қысым астында құю,и жүзеге асыратын машиналар барынша кең қолданыс тапты, себебі дәл осы әдіс нақты, массалы болып табылады және оны автоматизациялау бойынша барлық мүмкіндіктерді ұсынады.

Құрылғы

Фото 1. Термопластавтомат DEMAG 240-800

Кесте. Техникалық сипаттамалары

Сипаттамалары	DEMAG 240-800
Шнек диаметрі, мм	60
Варонка көлемі, см3	70
Үрлеу қысымы, бар	1351
Үрлеу көлемі, см3	636
Құйма салмағы, г	570

Термопластавтоматтың операциялық сызбасы:

ТПА-ның барлық қызметтік блоктары мен құрылғылары қатты шеттікте орналасады (сурет 10.3, 22). Гранулирленген полимерлі материал бункерден 1 материалдық цилиндрге 2 келіп түседі, айналмалы шнекпен 3 ұсталады және мундштук 3 бағытында транспортталады. Осымен қатар гранулирленген материал қыздырылады, тығында тығыздалады және жылу әсерімен червяктың винттік каналының беткейіне және циллиндр беткейіне үйкелуден, сондай-ақ сыртқы аймақтық электрлік қыздырғыштар 4 жылуы есебінен пластицирленеді, яғни қысым астында балқиды, және, керу канал арылы өте отырып 6, материалдық цилиндрдің мөлшерлеу зонасында жинақталады. Осы кезде туындайтын әсер астында құрт оңға жылжиды, өзінде орналасқан ұштық өшіргішпен 26 ондағы плунжер 25 мен ұштықты ығыстырады. Сызғышта 27 кері өшіргішті орнатумен құттың артқа шегінуін реттейді және, сейкесінше, ары қарайғы әрекеттерге әзірленген құйма көлемі мөлшерлеу зонасында және мундштукта 8, соңғы өшіргіштердің 26 және 27 іске қосылуларынан кейін құрттың айналуы доғарылады – құйманың талап етілген мөлшері әзірленеді. Ары қарай, гидроәкелгішпен 5, инжекциондық деп те аталатын, пластикациондық түйін солға қарай мундштуктің бағанда 9 орнатылған құю втулкасымен түйісуіне дейін жылжиды. Осы сәтке қарай прессформалар 11 және 12 престік түйіндер жанасулары аяқталады. Ол артқы 17 және алдыңғы 9 плит-бағандардан құралатын, оңға және солға ығысатын төрт бағандармен 10 және 14 байланыстырылған горизонтальды гидравликалық пресс. Жылжығыш қозғалысқа гидравликалық механизммен 15, 16 келеді.

Барлық блоктарды бастапқы қалыпқа келтіруден кейін құрттың остік қозғалысының гидрокелтіргішінде 25 қысым түзіледі, ол поршнге ұқсас, полимер құймасын материалдық цилиндрден пресс-формаға инжектирлейді, үрлеуден кейін тоқыраулы аймақтардың қысқаруларына ықпал етеді. Бұйымның пішінқабылдауы кезеңінде құрт үрлеудің келесі көлемін дайындау үшін айналымға келтіріледі.

Балқыманы белгіленген температураға дейін салқындатқаннан кейін пішін ашылады, және бұйым итергіштер көмегімен немесе роботты техникалық құрылғыларды қолданумен құю машинасының жұмысшы аймағынан алынып тасталады.

ЛМ-нің барлық жылжымалы түйіндері энергиялық тасымалдармен, электр қозғалтқыш 18, май жинағышта орнатылған носостық блок 19 және жоғары 20 және төменгі 21 қысымды құбыр өткізгіш жүйелерінен құралатын, негізгі әкелгішпен қамтамасыз етіледі. Бұл сызбада құртты айналдыру үшін тісті жолдағышы 23 бар гидро қозғалтқыш 24 қызмет етеді.

Сипатталған түрлердің машиналарының артықшылықтарына жоғары өндірістілік, қайта өндірілетін материалдар түрлері бойынша әмбебаптылық, басқару және қызмет көрсетулер қолайлылықтары, сондай-ақ эксплуатациялау сенімділігі жатқызылады.

Осындай ЛМ-дерің кемшілігі, тұтастырылған пластикалы басқа да термопластавтоматтардағыдай, материалдың цилиндр қабырғасына үйкелуінен құрттың осьтік қозғалысында айқын жоғалтулардан құралады, бұл үрлеудің жоғарғы жылдамдықтарына жетуді қиындатады.

Полипропиленнен дайындалған бұйымды қысым астында құюдың технологиялық үрдісі келесі операциялардан құралады:

-шикізатты дайындау;

-пресс пішінді орнату және құю машиналарын реттеу;

- балқу, гомогенизация, полимерді мөлшерлеу;

- пішіндердің түйісуі;

- үрлеу түйінін пішінге алып келу;

- құйманы үрлеу;

- қысым астында ұстау және үрлеу түйінін босату;

- бұйымды салқындату;

- пішінді ашу және бұйымды алып шығу;

- бөлшектерді өңдеу.