ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ШприД-машины из "Физико-химические основы получения, переработки и применения эластомеров" Чем прочнее агломераты наполнителя, тем выще напряжения сдвига, которые необходимо создать в каучуке при деформировании [47, 48] для их разрущения. Поэтому наполнитель часто вводят в начале смешения, когда низкой температуре каучука соответствуют высокие значения его эффективной вязкости. [c.90] Средняя скорость сдвига в деформируемом объеме зависит от коэффициента заполнения рабочей камеры смесителя для смесителей типа Бенбери он обычно составляет 0,5—0,6 (рис. 3.8) [48]. [c.90] Было проведено сопоставление величин напряжения сдвига и давления смеси в различных точках по дуге деформации резиновых смесей в зазоре между ротором и камерой закрытого смесителя [49] и показано, что давление в любой точке деформируемого объема приблизительно равно утроенному напряжению сдвига. Оказалось, что при переработке резиновых смесей в закрытом смесителе напряжение сдвига и давление меняются с изменением скорости сдвига по одному и тому же закону. При одинаковой величине деформации сдвига смеси, изготовленные в смесителях различных типов, имеют аналогичные реологические свойства [50]. [c.90] В профилирующих отверстиях развиваются высокие скорости и напряжения сдвига, поэтому существует опасность возникновения эластической турбулентности, искажающей профиль изделия. При наступлении эластической турбулентности на поверхности экструдатов появляется ярко выраженная винтовая линия [51]. [c.91] Для данной смеси и данного мундштука критическое значение давления (появление эластической турбулентности) перед профилирующим отверстием не зависит от скорости истечения и температуры. [c.91] Показатель степени п 2 близок к обратной величине показателя степени в уравнении Оствальда — де Вила для исследованных смесей. [c.92] При увеличении отношения длины профилируюш,его отверстия к его диаметру зависимость усадки, а следовательно, и обратимой деформации от давления становится менее резкой, и при //d 10 усадка практически не зависит от увеличения давления выше критического. [c.92] Для коротких мундштуков диаметр экструдата при эластической турбулентности резко увеличивается с повышением давления, так как возрастает доля входовой высокоэластической деформации, релаксирующей за выходным отверстием. Влияние ограничивающих стенок отверстия сказывается на направлении деформации. В длинных мундштуках результатом релаксации является уменьшение диаметра экструдата. Следует, однако, отметить, что вязкоупругое поведение каучуков и резиновых смесей характеризуется не одним параметром, а широким спектром времен релаксации, поэтому даже при общем ламинарном характере течения может возникнуть эластическая турбулентность в отдельных микрообъемах. [c.92] Промышленные резиновые смеси обычно имеют высокое содержание наполнителя, поэтому при их профилировании ярко выраженная эластическая турбулентность наблюдается сравнительно редко и можно ограничиться оценкой влияния различных параметров на усадку. [c.92] Разбухание (упругое восстановление) профилируемого изделия после отверстия и его шероховатость уменьшаются при повышении температуры материала, увеличении длины профилирующего отверстия (до определенного предела) и при уменьшении производительности. Так, например, при шприцевании смеси на основе бутадиен-стирольного каучука с 50 масс. ч. сажи НАР увеличение отношения длины капилляра к его внутреннему диаметру с 1 до 6 привело к уменьшению усадки с 228 до 117%, а при дальнейшем увеличении длины усадка менялась незначительно [30]. [c.93] Исследование влияния реологических свойств смесей на их поведение при профилировании [51, 53] показало, что качество экструдатов не связано непосредственно с вязкостью профилируемых смесей, а определяется в основном их высокоэластическими свойствами. Так, при определенных соотношениях между содержанием наполнителя и пластификатора для СКН-26М (3 1) смеси с различным содержанием наполнителя имели одну и ту же вязкость. С увеличением содержания сажи в смесях СКН-26 диаметр экструдата уменьшается при одновременном улучшении качества поверхности. Особенно резко улучшается качество экструдатов смесей при содержании наполнителя 40—60 масс. ч. Если содержание сажи менее 30 масс, ч., то во всем диапазоне скоростей и температур профилирования резиновых смесей наблюдается эластическая турбулентность. В смесях СКН-26 с 40 масс. ч. сажи для каждого мундштука установлено определенное критическое давление, выше которого наблюдается эластическая турбулентность. Когда содержание сажи в смеси превышает 60 масс, ч., во всем диапазоне скоростей и температур профилирования не удается достигнуть эластической турбулентности. [c.93] На рис. 3.10 показана зависимость диаметра экструдата от длины профилирующего отверстия. Следует отметить, что при увеличении содержания в смеси наполнителя величина давления, значение угла на входе и длина профилирующего отверстия в меньшей степени влияют на качество экструдатов. [c.94] Таким образом, качество получаемых экструдатов обеспечивается рядом рецептурных и конструктивно-технологических факторов. [c.94] Как видно из этих данных, в щприц-машинах с червяками меньшего диаметра развивается большее давление. Приведенные значения носят приблизительный характер. Чем выше вязкость смесей, тем выше величина максимально возможного для данной шприц-машины давления в головке. [c.94] Максимальное значение давления возрастает при увеличении длины червяков (в настоящее время их длина в шприц-машинах, используемых в резиновой промышленности, доходит до 12 диаметров), изменении их геометрии, например при применении червяков с постепенно уменьшающейся высотой винтового канала, и т. д. [c.94] Однако одних конструктивных изменений часто бывает недостаточно для получения экструдатов с гладкой поверхностью. Из-за опасности подвулканизации возможности увеличения температуры смесей также ограничены. Поэтому большое значение для улучшения качества профилированных изделий имеют такие рецептурные факторы, как применение полимеров с широким молекулярно-массовым распределением, введение низкомолекулярных полимерго-мологов, поперечно-сшитых полимеров, увеличение содержания сажи, уменьшение содержания пластификатора. [c.94] Вернуться к основной статье