Способ получения длинномерных резиновых изделий

Способ получения длинномерных резиновых изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >979158

Союз Советским

Социалистическим

Респубпик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Закуплено 12. 01. 81 (21) 3234520/23-05 (51)NL. Кл.

В--29 42.88.О jag (53) УДК 678. 062 (088.8) с присоединением заявки,рв .3Ьвуаарстюный квинтет

CCCP ао делан лзабрвтеннй н отнрцтнй (23) Приоритет

Опубликовано 07.12.82. Бюллетень Рй 45

Дата опубликования описания 07. 12. 82

g ,/ т т;/ (72) Автор изобретения

А. B. Попов

Волгоградский политехнический институт (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЛИННОИЕРНЫХ РЕЗИНОВЫХ

ИЗДЕЛИЙ

1

Изобретение относится к области резиновой промышленности, конкретно, к производству длинномерных профильных резиновых изделий °

Известен способ непрерывного формования изделий, например труб, из синтетических материалов $ 1), включающий подачу жидкого структурирующе» го агента в расплавленный синтетический материал только в экструзионной головке, исключающей введение структурирующих агентов при приготовлении смеси, что позволяет избе жат скорчинга и упрощает процесс приготовления смеси. Этот способ не позволяет обеспечить равномерное распределение структурирующего агента по всей массе формуемого иэделия, Наиболее близким к предлагаемому способу является способ (и устрой- 20 ство) для непрерывного получения изделий из полимерных материалов 12) й, который состоит в экструзии резиновой смеси через обогреваемый канал

/ и подаче в канал жидкой теплостойкой смазки под давлением. 3а время прохождения изделия по каналу проис- ходит его вулканиэация за счет syhканизующего агента введенного в смесь. Сйособ осуществляется устройством для непрерывного формования изделий иэ полимерных материалов, содержащим экструдер с головкой .и профильным обогреваемым каналом, средство для подачи в канал теплостойкой смазки под давлением и нанесения ее на поверхность формуе" мого изделия.

Указанный способ позволяет получать иэделие только при ограниченной скорости формования и вулканизации, которая равна скорости движе" ния заготовки по каналу, определяемой по Формуле:

Ь

v =-. —. С где 1 - длина канала, см; 1" " время вулканизации, мин.

979I58 4

В связи с этим для повышения производительности необходимо либо увеличить длину канала, что связано с усложнением конструкции и увеличением,сопротивления движению заготовки по нему, либо сокращать время вулканизации эа счет предварительного создания на поверхности изделия вулканиэованного слоя, обеспечивающего сохранение заданной формы иэ- to делия и позволяющего проводить вул- канизацию оставшейся массы материала в изделии вне профильного канала. Известный способ не позволяет получить такого завулканизованного слоя на поверхности .изделия.

Целью изобретения является повышение скорости формования изделий при сохранении высоких Физико-меха-;, нических свойств изделий. 29

Укаэанная цель достигается тем, что в способе получения длинномерных резиновых иэделий экструзией резиновой смеси через обогреваемый канал, подачей в канал жидкой теп- а лостойкой смазки с последующей вулканиэацией,.в канал подают теплостбйкую смазку совместно со структурирующим агентом в соотношении по весу

95-98:2-5 пРи температуре вулканиза- уу ции смеси на расстоянии от головки экструдера, определяемом по Формуле

Q ! где L - расстЬяние от головки до мес,эз та подачи смазки и структурирующего агента в канал,см, О - объемная производительность, смз/мин;, Ч: - время подвулканизации рези- 40 новой смеси, мин;

F - средняя площадь поперечного сечения входной зоны канала, см .

Это дает возможность увеличить М скорость формования при высоком ка.. честве изделий. Расстояние L опредеl

I .ляется иэ условия предотвращения проникновения в толщу заготовки смеси смазки и структурирующего агента.. у

Это достигается тем, что подвулкани" зация завершается в конце входной зоны при переходе к профильной, части канала, т.е.

Ь йЩ \. Х, Ч

tS учитывая, что

Ч оР ñp х

"с g 4+ -8+) Ф ь

ПОАв. > где Ф - время пребывания резиновой. смеси во входной зоне; Г - воемя подвулканизации резиновой смеси.

Время определяется из выражения: Ь ср где Ч - средняя скорость движения резиновой смеси по входной зоне канала. Тогда исходя иэ условия7УГ получим:

1 где Q - объемная производительность устройства;

F - средняя. площадь поперечного сР

1 сечения входной эоны канала где О - диаметр канала на входе;

d " диаметр канала в конце входной эоны, длина входной зоны определяется следующим уравнением: г

Р под

Содержание структурирующего агента в смеси с теплостойкой смазкой определяется на основе следующих предпосылок.

Общее количество структурирующего агента в стенке оболочки г Раг, \

6 Г7 СЧХК, где П - периметр изделия;

С - толщина стенки оболочки,обе" спечивающей каркасность иэделия;

Ч - скорость выхода изделия; ф " плотность резиновой смеси;

К - коэффициент вулканизации

I масса связанного структурирующего агента от массы каучука (3 ).

Количество структурирующего аген" .та в теплостойкой смазке Г тр.аг

I атр,ar

rAe б .- толщина смазочного слоя;

V. - скорость протекания смазки между стенками канала и поверхностью изделия; „,- плотность смазки, 979I58

Это выражение упрощается, если учесть

»

J что практически с = 0,2 мм а о ,0,02 мм получаем

Y . а= см

Среднее значение 7 (K+K,) к, 3

Увеличении скорости вулканизации поверх" ностного слоя, ь

g. ф (30 3,0

4,0

5,0

6,0

6,5

)30

) 60

1,87

3 235

>80

>100

П р и и е ч а н и е, Плотности смаз используемые в

Учитывая наличие вулканизующего агента в резиновой смеси, общее количество структурирующего агента в поверхностном слое не должно превышать 6 (!<46) при этом обеспечивается высокое качество вулканиэата. В .таких пределах величины,)(K+K 1, где К величина коэффициента влуканизации в исходной-смеси, достаточное увеличение скорости вулканизации поверхностного слоя достигается при

ОР2"54 °

Такой способ может быть осуществлен устройством, содержащим экстру" .дер с обогреваемым каналом, средством для подачи смеси смазки и струк- турирующего агента, снабженным нагревателем и узлом нанесения смеси смазки и структурирующего агента на по, верхность иэделия. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Резиновую смесь подают из го ловки экструдера в .обогреваемый канал, профиль внутреннего сечения которого соответствует форме сечения готового изделия, при продвижении по каналу резиновая смесь формуется и вулканизуется эа счет тепла, передаваемого из рубашки с теплоносителем от нагревателей через стенки канала, и эа счет тепла от смеси теплостойкой смазки и структурирующего аген, та, нагретой до температуры вулканизации, подаваемой из специальной емкости с помощью насоса через теп" лообменник для нагрева смеси. Смесь теплостойкой смазки и структурирующего агента наносят на поверхность изделия и канала в виде равномерной пленки по.всему периметру его. Вход. ная зона обогреваемого канала выполнена конической, в вершине ее конуса на расстоянии 1. от головки экструдера наносят смесь теплоскойкой смазки и структурирующего агента.

Нагретая до температуры вулка" низации резиновой смеси смесь теплостойкой смазки и структурирующего агента, с одной стороны, обеспечивает условия гидродинамического трения между заготовкой и стенкой канала, а с другой стороны, структурирующий агент,взаимодействуя с резиновой смесью при температуре вулканизации, способствует опережающей вулканиэации поверхностных слоев заготовки. Таким образом по периметру а - содержание структурирующего агента в смазке., Считая, что весь структурирующий агент из смазки прореагирует с резиновой смесью, можно записать:

1 с.гР.аг стр.аг или 1ьСЧ 3 = Вд Чему „,О, а так как V=0,1 V и сократив П, получим: C )" К

, а=

10 д Тсм у;„=1 т ф;„-1,3 (фу„=1,6

1 0,77 - 0,68!

2 1;54 1,25

4 3 06 . 2,5

5 3 84 3 12

Для обоснования процентного содержания структурирующего агента в смаз»: ке данные по увеличению скорости вулканизации поверхностного. слоя иэделия сведены в таблицу. ки и резиновых смесей приняты широко промышленности..

979I5e 8

Формула изобретения (, F где L - -расстояние от головки до места подачи смазки и струк« турирующего агента в канал, см;

С -.обьемная производительность, см /мин;

Ф " время подвулканизации резиновой смеси, мин;

F - средняя площадь поперечного сечения входной зоны канала, см

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции И 2417366, кл. В 29 0 27/00, опублик. 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

; по заявке 2901400/23-05, кл. В 29 Н 5/28, 1980 (прототип).

Составитель В. Островский

Редактор Н..Коляда Техред N.Tenep Корректор Г.Огар

Ф Ю

Заказ 9496/21 Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 э мм J3 All заготовки образуется завулканизованная оболочка, в, то время как по остальной массе заготовки процесс вулканизаций несколько отстает. При ведении процесса, так,чтобы за вре- 3 мя движения заготовки вдоль канала процесс вулканизации был бы завер шен полностью по всей ее толщине, потребуется либо снизить скорость движения заготовки по каналу, что .повлечет снижение производительности устройства, или значительно увеличить длину канала, что связано с большим увеличением сопротивления движению заготовки и с значительным усложнени-1з ем устройства, особенно для изделий сложного профиля. При.ведении процесса так, чтобы первоначально на поверхности иэделия создавалась оболочка завулканизованной резины, пе- 20 решедшей в упруго-эластическое состояние, обеспечиваются условия, позволяющие сохранить форму и размеры изделия тогда, когда внутренние ее слои еще сохраняют пластическое состояние, т.е. образовавшаяся оболочка выполняет. роль каркаса, Благодаря этому изделие может быть довулканизовано вне канала в любом из известных теплоносителей или тепловом аппарате.

При осуществлении предлагаемого способа достигается повышение скорости формования иэделий при сохране- нии их высокого качества, что обес- 35 печивает снижение расхода энергии и приводит к снижению капитальных затрат. Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа непрерывного формования и вулканизации длин- 40 номерных резиновых изделий с учетом ориентировочной потребности отрасли в указанных установках, равной

40 штукам составит около 200 Tblc.руб, Способ получения длинномерных резиновых изделий экструзией резиновой смеси через Ьбогреваемый канал, подачей в канал жидкой теплостойкой смазки с пЬследующей вулканиэацией, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости формования изделий при сохранении высоких физико-механиЧеских свойств изделий, в канал подают теплостойкую смазку совместно со структурирующим агентом в соотношении по весу 9598:2-5 при температуре вулканизации смеси на расстоянии от головки экструдера, определяемом по формуле