3.5 Стадии изготовления изделий из термоэластопластов

При изготовлении резиновых смесей протекает ряд сложных физико-химических механических процессов, которые требуют поддерживания вполне определенных режимов для получения изделий с оптимальными качественными показателями. Для устойчивой работы поточных линий необходимо высококачественное, точное и синхронизированное по времени выполнение ряда операций по транспортированию, дозированию, отвешиванию и загрузки компонентов резиновых смесей в резиносмеситель.

Схема установки с дистанционным управлением одними автоматическими весами для развески сыпучих материалов, управляемой при помощи перфорированных карт.

Происходит наполнение каучука, причём способ определяется типом наполнителя. Наполнение может происходить на смесителях различных конструкций, а так же на вальцах.

После развески ингредиентов происходит загрузка каучука, термопласта, резиновой крошки.

Изготовление композиций может осуществляться на обычном смесительном оборудовании: на вальцах, в резиносмесителе, в шнековых смесителях-экструдерах.

Продолжительность смешения зависит от количества и природы ингредиентов. Чем больше наполнителей и других ингредиентов содержится в композиции, тем больше времени требуется для ее изготовления.

Смешение термоэластопластов с ингредиентами в резиносмесителе имеет преимущества перед вальцеванием; оно характеризуется более высокой производительностью, лучшими условиями труда, возможностью автоматизации процесса смешения, меньшим расходом электроэнергии.

Переработку термоэластопластов рекомендуется начинать при температуре больше либо равно 100 °С. Oбъем загрузки (заправка композиции) за один цикл смешении должен на 10 - 15 % превышать объем загрузки обычных резиновых смесей.

Далее вводим вулканизующую группу при высокой температуре, в результате чего происходит сшивание каучука. Вулканизующая группа реагирует как с каучуком, так и с резиновой крошкой.

Композицию выгружают из резиносмесителя в виде бесформенных больших кусков. Для листования композиции используют вальцы. Поэтому резиносмесители всегда работают в одном агрегате с вальцами. Процесс грануляции осуществляется в экструдере-грануляторе или на рубочном грануляторе. температура грануляции зависит от технологических свойств композиций и в головке экструдера-гранулятора она колеблется от 130 до 180 °С.

Литье под давлением. Для облегчения процесса литья необходимо поддерживать температуру, соответствующую температуре образования гомогенных растворов, а вязкость, равномерную по всему расплаву. С повышением температуры литья под давлением прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве проходят через максимум, модуль упругости и эластичность по отскоку увеличиваются, твердость снижается.

Конкретные параметры изготовления изделий литьем под давлением зависят от многих факторов: показателя текучести расплава термоэластопласта, реологических свойств композиции на его основе, объема и конфигурации изделия, его толщины, предъявляемых к нему требований, и определяются опытным путем. Для переработки термоэластопластов могут применяться поршневые, червячные и червячно-поршневые литьевые машины. Наиболее перспективными для переработки термоэластопластов являются червячно-плунжерные литьевые машины. При переработке термоэластопластов литьем под давлением можно использовать формы, предназначенные для обычных термопластов - полистирола, поливинилхлорида и др. продолжительность цикла литья под давлением зависит от времени охлаждения формы, которое определяется ее толщиной.

После выше описанных процессов получаем готовое изделие.

Широкое применение термоэластопластов в самых различных областях обусловлено уникальным сочетанием способности термоэластопластов к высокоскоростной переработке с эластичностью резин, исключением процесса вулканизации, отсутствием отходов, малой энергоемкостью процесса их переработки и другими уникальными свойствами которыми обладают термоэластопласты. Эти наборы свойств делают изделия из термоэластопластов экономически выгодными, и стимулируют производителей использовать термоэластопласты в качестве исходных материалов.

РАЗВЕСКА ИНГРЕДИЕНТОВ

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЕСЫ

НАПОЛНЕНИЕ КАУЧУКА

ЗАГРУЗКА НАПОЛЕННОГО КАУЧУКА И ТЕРМОПЛАСТА

СМЕШЕНИЕ ПРИ НАГРЕВАНИИ

ВЫСОКАЯ ТЕМПЕРАТУРА

ПЛАВЛЕНИЕ ТЕРМОПЛАСТА

Листование на вальцах

грануляция

ЭКСТРУДЕР - ГРАНУЛЯТОР

ЛИТЬЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

ТЕРМОПЛАСТ АВТОМАТ

ГОТОВОЕ ИЗДЕЛИЕ

Рисунок 4.1 - Схема производства изделий из термоэластопластов

ВЫВОДЫ

На основании выполненных исследований можно сделать следующие выводы:

1. рассмотрены способы получения смесевых наполненных термоэластопластов, оценены свойства и структура термопластичных эластомеров.

2. проведенный анализ термодинамической совместимости в полимерной системе в интервале температур 503 - 532 К выявил, что рассмотренная система характеризуется наличием термодинамического сродства компонентов и является устойчивой системой. Совместимость в данной системе улучшается с ростом температуры и долей каучука в системах до 75 - 80 %.

3. рассмотрен технологический процесс получения готов изделий из смесевых наполненных термоэластопластов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Вольфсон, С. И. Динамически вулканизованные термоэластопласты: Получение, переработка, свойства / С. И. Вольфсон. – М.: Наука, 2004. – 173 с.

2. Термоэластопласты / под ред. В. В. Моисеева. - М. : Химия, 1985. - 184 с.

3. Термопластичные эластомерные материалы. Свойства и особенности переработки / М. Е. Лейзорок [и др.] // Сырье и материалы для резиновой промышленности. От материалов к изделиям : тез. докл. 6-ой Рос. науч.-практ. конф. резинщиков (17-21 мая 1999 г.). - М., 1999. - С. 227.

4. Особенности формирования структуры и свойства термопластичных резин, полученных методом динамической вулканизации / А. А. Донцов [и др.] // Каучук и резина. - 1987. - №11. - С. 14-17.

5. Кулезнев, В. Н. Смеси полимеров / В. Н. Кулезнев. - М.: Химия, 1980. – 302 с.

6. Нестеров, А. Е. Термодинамика растворов и смесей полимеров / А. Е. Нестеров, Ю. С. Липатов. - Киев, Наукова думка, 1984. - 300 с.

7. Аскадский, А. А., Компьютерное материаловеденье полимеров. В 2 т. Т.1. Атомно-молекулярный уровень / А. А. Аскадский, В. И. Кондращенко. – М. : Научный мир, 1999. - 544 с.

8. Тагер, А. А. Физико-химия полимеров / А. А. Тагер. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Научный мир, 2007. - 576 с.

9. Бобович, Б. Б. Процесс литья под давлением термоэластопластов / Б. Б. Бобович, Л. В. Крючкова, В. П. Попова // Каучук и резина. – 1975. - № 9. - С. 33.

10. Тейтельбаум, Б. Я. Термомеханический анализ полимеров / Б. Я. Тейтельбаум. - М.: Наука, 1979. – 236 с.

11. Махлис, Ф. А. Терминологический справочник по резине / Ф. А. Махлис, Д. Л. Федюкин. – М.: Химия, 1989. – 400 с.

12. Кузьминский, А. С. Физико-химические основы получения, переработки и применения эластомеров / А. С. Кузьминский, С. М. Кавун, В. П. Кирпичёв. – М.: Химия, 1976. – 368 с.

13. Справочник резинщика. Материалы резинового производства. – М.: Химия, 1971. – 608 с.

14. Основы технологии переработки пластмасс : учебник для вузов / С. В. Власов [и др.]. – М.: Химия, 2004. – 600 с.

15. Кошелев, Ф. Ф. Общая технология резины / Ф. Ф. Кошелев, А. Е. Корнев, А. М. Буканов, 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1978. – 528 с.

16. Уэндландт, У. Термические методы анализа / У. Уэндландт; пер. с англ. под ред. В. А. Степанова, В. А. Берштейна. - М.: Мир, 1978. – 530с.

17. Мадорский, С. Л. Термическое разложение органических полимеров / С. Л. Мадорский. - М.: Мир, 1967. - 328 с.

18. Годовский, Ю. К. Теплофизика полимеров / Ю. К. Годовский. - М.: Химия, 1982. – 126 с.

19. Годовский, Ю. К. Теплофизические методы исследования полимеров / Ю. К. Годовский. - М.: Химия, 1976. – 158 с.

43