книги из ГПНТБ / Брацыхин Е.А. Технология пластических масс учеб. пособие

ножи, перпендикулярные к поверхности валка, и плоские ножи, установленные параллельно валкам. Порошок поступает на сере­ дину валков и в процессе вальцевания передавливается к торцам валков. Подрезка массы откидными ножами содействует ее пере­ мешиванию. Когда лист доходит почти до краев валка, он уже провальцован и отрезается дисковыми ножами в виде двух не­ прерывно образующихся лент, которые отделяются от поверх­ ности валка плоскими ножами и передаются транспортером на измельчение.

Имеются также вальцы непрерывного действия, в которых по­ рошок подается у одного края валка и сходит лентой у другого.

Контроль вальцевания заключается в периодическом отборе пробы для определения внешнего вида, текучести и скорости от­ верждения на плитке.

Шнековый способ производства пресс-порошков (горизонталь­ ный вариант) заключается в следующем (рис. 48). Смолу измель­ чают на крестовой мельнице 1 и элеватором 2 подают в бункер 3. Древесную муку просеивают через сито 4 с ячейками 4 мм и по­ дают элеватором 5 в бункер-хранилище 6. В двухлопастной сме­ ситель 12 загружают краситель, смазку, уротропин и отвердители и перемешивают их в течение 20 мин. Эту смесь расфасовывают для последующего смешения с древесной мукой.

Предварительное смешение компонентов проводят в смесите­ ле 13, в который смолу и муку подают шнеками 7 и 8 через полу­ автоматические весы 9, а смесь остальных компонентов — вручную через люк. В потоке установлены два смесителя, работающие по­ очередно. Смешение продолжается 5 мин, затем смесь подают шнеком 14 и элеватором 15 через электромагнитный сепаратор 16 в промежуточный бункер 17, откуда ссыпают в ударно-дисковую мельницу 18, охлаждаемую водой. Из мельницы порошок подают элеватором 19 в бункер 20, откуда через шнек 21, элеватор 22 и тарельчатый дозатор он поступает в шнек-машину 23.

Рабочей частью шнековой машины (рис. 49) является сталь­ ной червяк (шнек), вращающийся внутри горизонтального цилин­ дрического корпуса с полыми стенками, в которые подается охла­ ждающая вода или обогревающий пар. Червяк — полый, перехо­ дящий в хвостовой части в гребенчатый вал (для выдерживания больших осевых давлений), обогревается паром в передней сек­ ции и охлаждается водой в хвостовой. В переднюю часть ци­ линдра ввинчена головка, снабженная электрообогревом.

Внутри чугунной станины, на которой установлен цилиндри­ ческий корпус, расположена коробка скоростей, позволяющая придавать шнеку различную скорость.

Порошок подается в загрузочную воронку, захватывается шне­ ком и проходит последовательно три зоны: зону охлаждения хо­

191

•К)

tn

>

Брацыхин

Рис. 49. Шнек-машина для произ­ водства пресс-порошков:

1 — станнна;2— червячный редуктор; 5—кор­

СО

со

уплотняется, во второй и третьей — смола подогревается, расплав­ ляется и пропитывает муку. Под влиянием тепла и давления поро­ шок пластицируется в массу, которая разрезается ножами, укреп­ ленными в передней части машины. Полученные кусочки попадают в охлаждаемый воздухом шнек 24 (см. рис. 48) и измельчаются ножами, укрепленными в средней части шнека. Охлажденный материал окончательно Измельчается на молотковой мельнице 25, затем подвергается просеиванию и стандартизации.

Рис. 50. Смеситель типа «Ко-кнетер» в раскрытом виде.

Наиболее распространенным пресс-порошком на основе новолачной смолы 18 является порошок К-18-2. В тех случаях, когда требуются повышенные свойства, древесная мука частично или полностью заменяется минеральными наполнителями, которые вносятся в композиции в количестве 60—75%. Минеральные на­ полнители обычно комбинируют, например совмещают слюду и кварцевую муку.

При замене древесной муки минеральными наполнителями снижается усадка, повышается водо-, тепло- и термостабильность, но уменьшается механическая прочность изделий.

Для изготовления изделий бытового назначения и декоратив­ ных получают цветные пресс-порошки. Естественный желтый цвет

194

фенольных смол не дает возможности получать светлые тона, по­ этому их окрашивают в темные. Для окраски под мрамор или мозаику иногда применяют смесь порошков с различной теку­ честью; более текучий порошок размягчается при прессовании раньше и дает расцветку, напоминающую мрамор.

Из различных способов производства пресс-порошков наибо­ лее совершенными являются непрерывные суховальцовый и шне­ ковый.

Для перемешивания и пластикации пресс-материалов успешно применяется шнековый смеситель типа «Ко-кнетер» (рис. 50). Он представляет собой горизонтальный цилиндр, на внутренней по­ верхности которого расположены зубцы.

Внутри цилиндра расположен шнек, который наряду с враща­ тельным движением совершает также поступательное — переме­ щается по горизонтали при каждом обороте. На конец шнека насажена головка с винтовой нарезкой. Головка вращается вме­ сте со шнеком и частично выходит из корпуса. Корпус и шнек снабжены отдельными каналами для обогрева и охлаждения.

Загруженный материал перемешивается и пластицируется ме­ жду зубцами корпуса и винтовой поверхностью шнека и выходит в виде жгутов, подвергающихся затем измельчению.

Шнековый смеситель «Ко-кнетер» обладает высокой произво­ дительностью— до 500 кг/ч продукта и благодаря весьма интен­ сивному перемешиванию обеспечивает получение стандартной продукции. Он может успешно применяться для переработки сме­ сей с низким содержанием смолы.

Для резольных порошков шнековый метод находится еще в стадии освоения, вальцовый же для них менее эффективен, чем для новолачных, так как резольные смолы медленнее плавятся и обладают большей вязкостью. Поэтому резольные порошки валь­ цуются медленнее и требуют больше подрезок, а свальцованные листы необходимо охлаждать быстрее из-за повышенной термо­ реактивности при температуре вальцевания.

Технические требования к пресс-порошкам

Технические требования к материалу определяются условиями эксплуатации готовых изделий.

Важнейшие свойства пресс-порошка следующие:

1. Удельный объем, т. е. объем 1 г порошка в миллилитрах. Слишком рыхлый, объемистый порошок требует большого раз­ мера пресс-форм, удорожая и утяжеляя их. Определяют удельный объем путем деления объема сосуда, заполненного порошком, на

массу порошка.

Для конструирования пресс-форм большое значение имеет также объемный коэффициент, т. е. отношение объема пресс-по­ рошка к объему полученного пресс-изделия.

2. Влажность пресс-порошка определяет его поведение при прес­ совании. Повышенная влажность может привести к образованию

вздутий (пузырей), пониженная же влажность обычно связана

с пониженной текучестью.

Влажность порошка обычно устанавливают по изменению его массы при нагревании в течение 30 мин при 105 °С.

3. Текучесть пресс-порошка определяет его способность расте­ каться по внутренней полости и точно воспринимать требуемую конфигурацию. Низкая текучесть дает недооформленное изделие, а чрезмерно высокая приводит к вытеканию массы из пресс-

формы.

Текучесть обычно определяют в пресс-форме Рашига (рис. 51).

прессовании вращается матрица, передающая соответствующее уси­ лие через прессуемый материал на динамометр, причем на бара­ бане динамометра вычерчивается на миллиметровой бумаге график изменения вязкости во времени (рис. 53). Время отверждения опре­ деляют, опуская вертикальную линию на ось абсцисс из точки С, соответствующей вязкости 2-109 П, характерной для отвержденного образца. Текучесть определяется по длине, участка кривой, близкого

кгоризонтали.

4.Водопоглощение имеет решающее значение для электрических

инекоторых других свойств пресс-материала. Повышенное водо­ поглощение снижает диэлектрические свойства и может вызвать коробление пресс-изделия.

Водопоглощение обычно определяется по привесу образцов, выдержанных в воде 24 или 48 ч.

5. Теплостойкость характеризует способность пресс-изделия не деформироваться при высокой температуре. Обычно проводится определение теплостойкости по Мартенсу. Для этого стандартный брусок помещают в термостат и подвергают изгибающему усилию под действием груза. Скорость нагревания термостата 50 °С в час. Мерой теплостойкости является температура, при которой брусок прогнется на определенную величину (т. е. конец металлического

196

рычага, скрепленного с бруском, опустится на 6 мм) или разру­ шится.

6. Усадкой называется уменьшение размеров отпрессованного изделия при его охлаждении; вызывается она термическим сжа­ тием при охлаждении и углублении процесса поликонденсации. Усадка может сопровождаться короблением изделий, а также их

растрескиванием при наличии металлической арматуры; при при­ менении минерального наполнителя и увеличении его процентного содержания усадка уменьшается.

Для нахождения величины усадки при определенных условиях отпрессовывают диск и измеряют его диаметр после охлаждения до комнатной температуры.

Усадку (в %) определяют по формуле:

где В — размер пресс-формы при комнатной температуре, мм;

Б— размер охлажденного диска, мм.

7.Удельное поверхностное электрическое сопротивление пред­ ставляет собой выраженное в омах сопротивление 1 см2 поверх­ ности образца току, проходящему от одной до другой стороны этого квадрата.

8.Удельным объемным электрическим сопротивлением назы­

вается сопротивление прохождению тока от одной до другой

197

грани кубика с величиной ребра 1 см. Объемное сопротивление выражается в ом-сантиметрах.

9. Электрическая прочность — это напряжение, пробивающее

образец толщиной в 1 мм.

10. Тангенс угла диэлектрических потерь характеризует ди­ электрические потери посредством рассеивания энергии в пере­ менном поле. Эти потери зависят от частоты тока и обычно из­

меряются при 50 и 106 Гц.

11 .Диэлектрическая проницаемость определяет удельную ди­

вязкости образца в условиях эксплуатации наиболее характерной является ударная вязкость брусков с надрезом, которая обычно значительно ниже, чем для гладких образцов. Отношение прочности бруска с надрезом к прочности бруска без надреза различно для разных пластмасс и называется относительной ударной вязкостью пресс-изделий.

Свойства основных типов фенолоформальдегидных пресс-порошков

193

Фенолоальдегидные пресс-порошки перерабатываются в изде­ лия методом горячего прессования. Условия прессования: удель­ ное давление 150—350 кгс/см2 при 180—190 °С, причем рекомен­ дуется предварительный подогрев пресс-порошка.

Для основных видов пресс-порошков их наименование расшифровывается следующим образом: буква «К» обозначает слово композиция, число, следующее за буквой, — номер смолы, причем номера 20 и ниже соответствуют новолачной смоле, а выше — резольной. Последнее число характеризует наполнитель: 2 —древесную муку, 3 — слюду, 6 — асбест и т. д.

Например, марка К-18-2 обозначает пресс-порошок на основе новолачной смолы 18 с наполнителем древесной мукой.

Новолачные пресс-порошки типа К-18-2 используют для про­ изводства изделий технического и бытового назначения. Из них изготовляют выключатели, штепсельные розетки, распределители зажигания, подносы, канцелярские стаканы и т. д. Эмульсионные новолачные пресс-порошки используются аналогично К-18-2, т. е. для изготовления изделий технического и бытового назначения, но у изделий из них выше механическая прочность и лучше внеш­ ний вид.

Резольные пресс-порошки типа К-21-22 применяются для про­ изводства изделий с повышенными диэлектрическими свойствами.

Разновидностью новолачных порошков является пульвербакелит — тонкоизмельченная новолачная смола, обладающая высокой температурой каплепадения, минимальным содержанием свободного фенола и смешанная с гексаметилентетрамином. Пульвербакелит

199