Способ определения оптимальной температуры переработки фенопластов

Способ определения оптимальной температуры переработки фенопластов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области переработки термореактивных пресс-материалов и позволяет снизить долю бракованных изделий, исключить необходимость проведения опытных запрессовок при отработке режимов прессования. Формуют образец путем таблетирования при температуре ниже температуры начала отверждения материала, проводят последующее прессование образца между плоскопараллельными плитами, подвергают изотермической выдержке при температуре прессования и определяют процентное содержание влаги и летучих веществ путем взвешивания образца до прессования и после изотермической выдержки. Процесс повторяют при различных значениях температур плит, строят зависимость выделяющихся влаги и летучих веществ от температуры, а за оптимальную температуру прессования выбирают температуру, соответствующую выделению 1,2-1,4% влаги и летучих веществ. 1 з.п.ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„15891

А1

Ц!) G 01 11 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4610262/31-25 (22) 24,11.88 (46) 30.08.90. Бюл, hх 32 (71) Институт механики металлополимерных систем АН БССР и Гомельский политехнический институт (72) А.Е.Ковалев, В.М,Ткачев, В.П.Сергиенко и А,Г,Воробьев (53) 532.137 (088.8) (56) Бахман А., Мюллер К. Фенопласты.

М.: Химия, 1978, с. 142-143.

Станров B.Ï., Дедюхин В.Г., Соколов А,Д,. Технологические испыта- ния реактопластов. М,: Химия, 1981, с, 213, 191-192. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОИ

ТЕМПЕРАТУРЫ ПЕРЕРАБОТКИ ФВНОПЛАСТОВ (57) Изобретение относится к пере. работке термореактивных пресс-материалов и позволяет снизить долю браИзобретение относится к переработке термореактинных пресс-материалов, а именно к способам оптимизации технологических режимов изготовления изделий.

Цель изобретения — снижение доли бракованных изделий путем повышения объективности оценки температуры переработки, Поставленная цель достигается тем, что в качестве параметра состояния материала образца используют содержание влаги и летучих веществ, выделяющихся при прессовании, повторяют процесс для различных значений темкованных изделий, исключить необходимость проведения опытных запрессовок при отработке режимов прессования. Формуют образец путем таблетирования при температуре ниже температуры начала отверждения материала, проводят последующее прессование образца между плос копараллельными плитами, подвергают изотермической выдержке при температуре прессования и определяют процентное содержание влаги и летучих веществ путем взвешинания образца до прессования и после изотермической выдержки. Процесс повторяют при различных значениях температур плит, строят зависимость выделяющихся влаги и летучих веществ от температуры, а эа оптимальную температуру прессования выбирают температуру, соответствующую выделению 1,2-1,4% влаги и летучих веществ. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. пературы плит а за оптимальную темУ

1аай пературу прессования выбирают температуру, соответствующую ныделению

1,2-1,4 мас-.% влаги и летучих веществ.

Использонание в качестве параметра состояния материала образца содержание влаги и летучих веществ, выделяющихся при прессовании и определение температуры переработки по температурной зависимости указанного пара- Ъ. метра, позволяет определить оптимальную температуру переработки фенопласта по показателям качества готовых изделий (внешнему виду, эксплуатационным характеристикам) и тем самым

158913б снизить долю бракованных изделий, Кроме того, не требуется проводить опытных,запрессовок с целью получения дополнительной информации для определения оптимальной температуры

5 переработки фенопластов. В результате исключаются потери материала на проведение опытных запрессовок и noBbHIIBe TcH производительность процесса определения. Определение содержания влаги и летучих веществ в материале образца осуществляется известными методами (например, как изменение массы образцов взвешенных до прессования между плоскопараллельными плитами и после него), Построение температурной зависимости содержания влаги и летучих веществ, выделяющихся при прессовании, и определение оптимальной температуры переработки по определенному уровню выделяющиеся влаги и летучих веществ (1,2

1,4 мас.%) позволяет получить новый результат, заключающийся в снижении 25 доли бракованных иэделий.

На фиг,1 и 2 изображена схема. осуществления предлагаемого способа, На фиг.1 изображен образец до прессования," на фиг.2 — образец после 30 прессования ; на фиг,3 — характерные зависимости содержания влаги и летучих веществ, выделяющихся при прессовании образцов иэ фенопластов от температуры плит (температура плит явля- З ется температурой прессования), где кривая 4 соответствует исходной влажности материала, равной 6%, а кривая 5 соответствует исходной влажности, рав-, ной 4% i

40 устройство для осуществления предлагаемого способа содержит плоскопараллельные плиты 1 и систему омического электрообогрева 2.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительной отформованный образец 3 взвешивают, после чего размещают между нагретыми до определенной температуры плоскопараллельными плитами l. Плиты 1 нагружаются постоянным усилием F (система нагружения на чертеже не показана) и фиксируют момент окончания вязкопластического течения, Окончание вязкопластического течения фиксируют по окончанию изменения тол- 55 щины образца, Изменение толщины образца контролируют при помощи датчика расстояния между плитами (не показан), ти- шп

W = - -- — 100%, m„ где W содержание влаги и летучих веществ (в мас.%); масса образца до прессования; масса образца после прессования и изотермической выдержки. ш

m и

Проводят измерения W для различных температур плит (различных темпе ратур прессования). Строят зависимость W от температуры прессования.

В качестве последнего может быть использован, например, индикатор часового типа.

Продолжительность иэотермической выдержки выбирают такой, чтобы она перекрывала период структурных превращений материала образца при температуре прессования материала, Температура прессования изменяется в диапазоне 403-473 К (этот диапазон определяется нормативно — технической документацией на фенопласты). В эа1висимости-от температуры и типа материала продолжительность иэотермической выдержки выбирают в пределах от 0,5 до 2,0 мин на миллиметр толщины образца, Время выдержки в расчете на миллиметр толщины изделия (образца) задается в нормативно-технической документации на фенопласты.

Продолжительность.изотермической выдержки образца между нагретыми плитами совпадает с временем выдержки материала при переработке его в изделия, поэтому рассчитывается исходная из соотношения

tII=h.С, где t> — время изотермической выдержки, h — толщина. образца до деформирования; время выдержки полимерного материала в расчете на миллиметр толщины.

Такой подход позволяет снизить до миллиметра погрешность расчетной схемы при определении содержания влаги и летучих веществ, вызванную неидентичностью условий испытаний материала и его переработки в изделия.

После изотермической выдержки образец 3 вторично .взвешивают и определяют содержание влаги и летучих из соотношения

5 15

Определение оптимальной температуры переработки проводят непосредственно из графика (фиг.3), Экспериментально установлено, что минимальная доля бракованных изделий образуется при переработке соответствующей партии фенопласта при температуре, соответствующей выделению 1,3 мас. влаги и летучих веществ. Коэффициент вариации вьделяющихся влаги и летучих для фенопластов составляет У =, 0,057. С вероятностью Р = 0,95 граница погрешности определения У составляет + 2У. Следовательно, взяв диапазон 1,3 +0,1, можно гарантировать, что при изготовлении иэделий будет достигнута минимальная доля брака.

Пример, Проводят определение оптимальной температуры переработки фенопласта Сп 1 . — 342 — 02 (партия

Р 1628, ГОСТ 5689-79) с исходной влажностью (И„ „) 47 и увлажненного до б . Измерение проводят предлагаемым и известным способами.

Усилие прессования при определении параметров состояния материала (продолжительность вязкопластического течения и содержания влаги и летучих веществ) в обоих случаях задают одинаковые, Предварительно отформованный при температуре 343 К образец, выполненный в виде цилиндра диаметром 0,03 м и высотой 0,005 м, помещают между плоскопараллельными плитами пластовискоэиметра и деформируют сжатием. Усилие прессования задают по шкале силоиэмерителя испытательной машины, на базе которой изготовлен пластовискоэиметр.

Плоскопараллельные плиты снабжены системой омического электрообогрева и системой регулировки температуры.

Толщину образца измеряют индикатором часового типа.

Продолжительность вязкопластического состояния фенопласта, найденная по известному способу (по методу прессования диска между плоскопараллельными плитами), находится соответственно в диапазоне 29-32 с при 428 К и 7-12 с при 488 К.

Продолжительность течения материала в пресс-форме при прессовании стандартных образцов (0,120х0,010 к О,015 м), а также изделии цилиндрической формы (О 05"0,01 м) не превышает бс при обоих значениях темпе- .

89136 6 ратуры. Следовательно, изделия могут быть оформлены при 488 К. Даля бракованных изделий, определенная по внешнему виду (вздутия, трещины, изменение цветовой окраски) и наличию внутренних дефектов (расслоений и трещин) составила соответствнно 607. при исходной влажности 47 и 90% при 11 =67.. дсх

Значения оптимальной температуры переработки материала, найденные по предлагаемому способу (фиг.3), соответственно равны 443 К (для исходной влажности материала, равной 47) и

425 К (для исходной влажности материала, равной 67).

Время изотермической выдержки образца между нагретыми плитами выбирают из расчета 0,7 ммн на милли20 метр толщины.

Доля бракованных изделий,.определенная по тем же показателям, что и в,первом случае, составила менее

8,.0X .

25 При прессовании изделий при температуре, соответствующей содержанию выделяющихся влаги и летучих более

1,4 мас.% для бракованных изделий возрастает. Содержанию: влаги и ле30 тучих 1,5 мас.7 соответствует температура 450 К (V „ „= 4X) и 431 К (11„ „ 67), при этом доля бракованных изделий — 15X.

Определение температуры переработки по содержанию влаги и летучих веществ ниже 1,2 мас. приводят к необоснованному занижению температуры переработки материала, а следовательно, и к потере производительности

4О труда. Например, при уменьшении температуры переработки на 5-7 К (V — 1,0X) расчетное время вьдержки изделий увеличивается на 7-9с на миллиметр толщины издедий. При иэготов45 ленин изделия толщиной 0,01 м потеря времени в результате увеличения продолжительности вьдержки иэделия составляет 70-90с; Следовательно, температура, соответствующая вьделению

l,0 влагй и летучих веществ не является оптимальной.

Таким образом, переработка фенопластов при температуре, соответствующей выделению влаги и летучих 1,21,4 мас.X материала, обеспечивает минимальную долю бракованных изделий.

Определенная по предлагаемому способу температура является максимальной иэ всех значений температур, которым

1589136 соответствует минимальная доля некачественных изделий, следовательно, она является оптимальной температу рой переработки фенопластов.

Использование предлагаемого способа позволяет совместить определение оптимальной температуры переработки фенопластов с входным контролем техНологических свойств материала и о6ес-10 печивает максимальную производительНость переработки фенопластов при минимальном выходе дефектных изделий.

Предлагаемый способ может быть использован на предприятиях по переработке пластмасс.

Формула изобретения

1. Способ определения оптимальНой температуры переработки фенопластов, включающий. формование образца при температуре ниже температуры начала отверждения материала, последующее его прессование между плоскопараллельными плитами и измерение параметра материала образца после окончания вязкопластического течения, отличающийся тем, что, с целью снижения доли бракованных изделий путем повышения объективности оценки температуры переработки, образец подвергают изотермической выдержке при температуре прессования, а в качестве параметра состояния материала образца используют содержание влаги и летучих веществ, выделяющихся при прессовании, повторяют процесс измерения для различных значений температуры плит, а эа оптимальную температуру прессования выбирают температуру, соответствующую выделению

1,2-1,4 мас.X влаги и летучих веществ

2. Способ по.п.1, о т л и ч а ю— щ и Й с я тем, что продолжительность изотермической выдержки выбирают в пределах 30-120 с на 1 мм толщины образца.

f589136 у р ушит тьдши n nzaug апнаиаряд

Составитель В.Вощанкин

Редактор А.Ревин Техред Il. Сердюкова Корректор С.Шевкун

° Заказ 2535 Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101