Поверхностная корка и плотность изделия

Рис. 25. Зависимость толщины поверхностной корки интегрального ППУ от плотности изделия и от концентрации газообразователя С , [383]

Лакировку и окраску ИП рекомендуется [370] проводить не ранее как через 2—3 сут после изготовления материала в течение этого времени большая часть вспенивающего газа замещается на воздух. В противном случае возможно появление поверхностных трещин, вздутий и т. д., т. е. вторичных поверхностных дефектов. Лакировку и окраску готовых изделий осуществляют обычно с помощью составов горячего отверждения на основе полиуретановых, акриловых и полиэфирных композиций [78, 88, 97, 246, 368, 376 [, а также спиртовыми растворами нитролаков [178, 207, 368, 374]. Качество и долговечность окраски готовых изделий во многом определяются химической природой полимера поверхностной корки. Так, изделия на основе ПС, АБС, ПК окрашиваются лучше, чем на основе ПЭ и полиуретанов [1, 8, 195, 209]. Окраска тем глубже и равномернее, чем ниже плотность корки и чем выше качество ее поверхности [85]. [c.49]

При литье под давлением пористых термопластов (в принципе этот процесс является разновидностью литья под давлением реакционноспособных систем) в находящийся в пластикаторе расплав полимера вводится газ [501 или перед переработкой гранулы или порошок полимера смешивают с порообразующим компонентом (обычно в виде тонкодисперсного порошка) [51 ]. В любом случае после попадания расплава в полость формы растворенный газ может выделиться из расплава, поскольку давление в форме, особенно на участке развития фронта, невелико. При этом образуется изделие с очень плотной поверхностной коркой и пористой сердцевиной, плотность которой составляет 20—50 % от плотности сплошного полимера. Благодаря образованию корки (затвердевший пристенный слой, как показано на рис. 14.9) на поверхности литьевого изделия образуется лишь незначительное число пор. Однако полного отсутствия пор достичь невозможно из-за низких давлений, характерных для фонтанного течения. Типичное распределение плотности в пористом литьевом изделии следующее около одной четверти полутолщины изделия составляет твердая поверхностная корка затем в направлении к середине плотность быстро уменьшается и достигает постоянного низкого значения в сердцевине изделия. [c.548]

Отличительная технологическая особенность ИП в том, что данные материалы изготавливаются за один технологический цикл отличительный морфологический признак — наличие зоны промежуточной плотности (переходной зоны), образующейся в результате того, что плотность сердцевины изделия увеличивается постепенно от центра к периферии, переходя в плотную поверхностную корку. [c.9]

Первоначально изготовление ИП осуществлялось на стандартных литьевых машинах, предназначенных для получения монолитных пластиков и обычных (неинтегральных) пенопластов. Получаемые на таком оборудовании изделия имели высокую кажущуюся плотность, нерегулируемую толщину поверхностной корки и низкое качество поверхности изделий. Промышленный опыт показал, что для устранения этих недостатков необходимо создание специализированных машин, предназначенных для изготовления ИП, или же модификация существующих стандартных литьевых машин, конструкции которых отвечали бы следующим требованиям высокая и регулируемая скорость впрыска регулируемое количество впрыскиваемой композиции регулируемое давление впрыска наличие вентиля для предотвращения вспенивания композиции в цилиндре пластикатора и утечки газа низкие усилия замыкания форм интенсивное и регулируемое охлаждение форм [1, 160, 164]. [c.16]

Получение изделий осуществляется на стандартных одно-и двухчервячных экструдерах. Первые (диаметр червяка 45— 60 мм, скорость экструзии 12 м/мин) используются для изготовления профилей небольших сечений вторые (диаметр червяка 60— 85 мм, скорость экструзии 1,5 м/мин) — для профилей больших сечений [329—332 [. Изменяя частоту вращения червяка , кажущуюся плотность изделий можно варьировать в пределах до 200 кг/м [329] скорость экструзии определяет плотность изделий и толщину поверхностной корки [321 ]. Экструзионные ИП имеют обычную усредненную плотность 350—700 кг/м , толщина корки составляет 1—2 мм, толщина изделий 10—300 мм [33, 328] цикл изготовления занимает от 3 до 30 мин [333]. [c.42]

Различные конструкции головок позволяют изготавливать сплошные (рис. И) и полые (рис. 12) профили и трубы, а также профили с чередующимися полыми и сплошными секциями [2, 157, 338]. Плотность изделий, составляющая обычно 20—40% от плотности исходных полимеров, регулируется скоростью экструзии и сечением торпеды. Толщина поверхностной корки может меняться от нескольких микрон до 0,5—2 мм и регулируется скоростью охлаждения, температурой расплава, скоростью экструзии и частотой вращения червяка. Вспенивание внутрь обеспечивает, с одной стороны, высокую размерную точность ( 0,1%) изделий, а с другой, — монолитность поверхностной корки, что повышает жесткость и прочность профилей. Размерная точность снижается по мере возрастания габаритов изделий [242, 348]. [c.43]

Рис. 19. Номограмма для расчета толщины поверхностной корки инте трального ППУ в зависимости от температуры формы (7 ф), плотности изделия и концентрации катализатора

Рассмотрим теперь, какие параметры влияют на морфологию поверхностной корки, а именно на ее плотность и толщину. Помимо массы изделия (композиции) важнейшими переходными параметрами являются температура формы, объем впрыска, температура поступающей смеси, концентрации ГО и катализатора, тип ГО и коэффициент теплопроводности формы [214, 376, 410—418]. Так, более низкая температура формы снижает равновесное давление паров в пограничном слое и соответственно повышает его толщину. Кроме того, в этом случае замедляется ско- рость реакций отверждения и полимеризации, что также увеличивает толщину корки. При увеличении объема впрыска возрастает усредненная плотность изделия, что приводит к повышению температуры отверждения в форме. Это, в свою очередь, увеличивает равновесное давление и скорость отверждения, что ухудшает условия формирования поверхностной корки. Следует помнить, однако, что это влияние не является доминирующим, так как с ростом плотности изделия давление вспенивания в форме возрастает по экспоненциальному закону (см. рис. 28) и способствует конденсации газообразователя, т. е. приводит к обратному эффекту, 58 [c.58]

Рис. 24. Зависимость толщины поверхностной корки 6 интегрального ППУ от тем пературы формы Гф и плотности изделия [383]

Рис. 41. Зависимость разрушающего напряжения при растяжении Ор и разрывного удлинения Е сердцевины (о) и поверхностной корки (б) от плотности сердцевины р , корки и изделия интегрального ППУ [413].

На прочностные свойства ИП заметное влияние оказывают не только плотность и толщина поверхностной корки, но и размер и форма изделий (рис. 50). Жесткость ИП зависит, как было показано ранее, от момента инерции изделия, который рассчитывается по известным формулам (см. с. 65), если найдено (или задано) распределение плотности по сечению. При этом в изделии условно выбирают две зоны—поверхностную и центральную и считают, что плотность материала в пределах каждой зоны постоянна. Рассчитанные таким образом зависимости жесткости интегральных ППУ от толщины изделия и корки представлены на рис. 51 [408]. [c.111]

По данному методу получают изделия на основе полиолефинов, полистирола, АБС-пластиката, поливинилхлорида, полиметилметакрилата, полиамидов. Можно получать как полностью сформованные изделия, так и изделия, в которых сформована только поверхностная корка. Изделия имеют плотность 200— 500 кг/м , толшину 3,2—14 мм, толщину корки 0,25—0,76 мм. Они имеют не только гладкую поверхность, но и очень высокую жесткость. [c.404]

Устраняются такие операции, как пластикация каучука, приготовление резиновой смеси на вальцах, шприцевание заготовок. На изготовление латексной губки расходуется меньше материала, так как содержание воздуха в ней может достигать 85—90% по объему, в то время как для губки, получаемой из твердого каучука, предельное содержание воздуха составляет 50—60% . Легко получать изделия сложной конфигурации, делать в губке выемки, которые дают не только экономию в весе, но улучшают также эксплуатационные качества изделий. Путем изменения кратности пены можно получать изделия различной плотности. Отсутствие в готовом изделии корки и наличие тонкой поверхностной кожицы создает возможность свободной циркуляции воздуха . [c.151]

Охлаждение заготовок после спекания является важным процессом, так как от скорости охлаждения во многом зависят свойства материала и качество получаемых изделий. Теплопроводность СВМПЭ мала [Х = 0,42 Вт/(м-°С)], поэтому при быстром охлаждении на поверхности заготовки может образоваться твердая корка. Внутри же заготовки остывание будет происходить значительно медленнее, и, следовательно, степень кристалличности и плотность будут иными, чем в поверхностных слоях, что и приведет к возникновению неравномерных усадок, напряжений и, возможно, трещин. [c.52]

Преимущества такого способа очевидны при отличном качестве поверхностной корки продолжительность цикла мала, а затраты на модификацию оборудования незначительны. Однако для получения качественной макроструктуры сердцевины ИП необходимо выполнение ряда условий тщательное дозирование газообразователя и очень точный момент его впрыска, хорошее смешение ГО с расплавом, осуществляемое с помощью проточных смесителей [146]. С этой целью авторами способа разработана конструкция специальной камеры смешения (форкамеры), снабженной точечным литником и игольчатым клапаном [203]. Равномерное и точное дозирование ГО производится специальным поршнем, а точная регулировка момента и длительности впрыска осуществляется при помощи электронного устройства и реле времени. Данное устройство обеспечивает непрерывный переход в изделии от первого материала ко второму, при этом исключает проникновение их друг в друга. Последовательность работы литьевой машины такая же, как и при способе I I. Способ Bayer позволяет получать ИП на основе одинаковых или разных полимеров с широким диапазоном плотностей—от 250 до 1000 кг/м [203, 279, 296]. [c.36]

Несмотря на то что данный метод позволяет изготавливать крупногабаритные изделия самой сложной конфигурации, он не нашел широкого применения не столько из-за продолжительного цикла формования (до 50 мин), сколько из-за низкого качества самих изделий. Дело в том, что материалы, изготавливаемые как методом свободного вспенивания, так и обычного литья, являются, строго говоря, не интегральными, а псевдоинтегральными, поскольку плотность их поверхностной корки лишь незначительно (в 2—3 раза) отличается от плотности сердцевины. К тому же более уплотненный поверхностный слой имеет пористую поверхность, неравномерную по толщине. По этим причинам такие материалы применяются в основном в качестве теплоизоляции и для изготовления воздушных и жидкостных фильтров. [c.48]

Характер распределения плотности в переходной зоне оказывает значительное влияние на прочность ИП. В самом деле, если этот переход резкий (высокие значения Ор, Ар и Аротн). то возникает опасность расслаивания изделия при термических и механических нагрузках за счет значительного различия в прочности, коэффициентах теплопроводности и модулях упругости поверхностной корки и сердцевины. С другой стороны, плавный переход (параметры Ор, Ар и Аротн низкие) приводит к повышению плотности ИП. [c.54]

Влияние концентрации ФГО и соответственно кажущейся плотности пенопласта (при постоянной температуре формы, равной 60 °С) на толщину поверхностной корки описывается кривыми, имеющими нелинейный характер (рис. 25). Интересно, что при увеличении содержания ФГО от 11,8 до 13,7% толщина корки возрастает более резко для пенопласта с большей плотностью, а при дальнейшем увеличении его концентрации (до 16,8%) — для пенопласта с меньшей плотностью. Размеры пеноблока заметно влияют на толщину поверхностного слоя только при небольшой толщине изделия (до 50 мм). При дальнейшем увеличении толщины пеноблока толщина корки сохраняется практически неизменной (рис. 26). [c.78]

В соответствии с теорией Менгеса и Шванитца [415, 435], в пределах пристенных слоев композиции находятся, по крайней мере, два участка с различным механизмом образования поверхностной корки. Первый участок находится ниже зеркала исходной композиции, заполняющей форму, и на этом участке стенки формы всегда смочены жидкостью, не содержащей газовых пузырей,— именно поэтому на этом участке образуется плотная невспенен-ная корка. При этом, чем ниже температура формы, тем интенсивнее отвод тепла от ее стенок и тем плотнее поверхностный слой изделия. Второй участок расположен выше зеркала исходной смеси, и здесь поверхностная корка формуется из уже вспененного материала, который интенсивно охлаждается у стенок с одновременной конденсацией газообразователя. Плотность корки на этом участке всегда ниже, чем на первом. [c.82]

Стойкость ИППУ к старению зависит от проницаемости поверхностной корки для данной среды, особенно от плотности и толщины корки, при литье с газовым противодавлением из ИППУ удается получить изделия с гладкими однофазными поверхностями, обладающими повышенной стойкостью к старению. [c.47]

Расплавленная композиция впрыскивается в форму, объе. оформляющей полости которой на момент впрыска значительно меньше объема готового изделия. Небольшое время впрыска н высокое давление в форме (около 100 МПа) предотвращают вспенивание расплава. При это.м поверхностные слои уплотняются и в них подавляется образование газовых пузырей. Через несколько секунд после впрыска, когда образуется монолитная поверхностная корка, задняя плита формы отходит назад, форма раздвигается и давление в ней становится ниже давления насыщения газа в расплаве происходит вспенивание срединной части материала. По этому методу можно изготавливать изделия плотностью 200—800 кг/м с высокой точностью размеров. Из-за сложной конструкции раздвижных форм максимальная масса изделий не превышает 5 кг изделия, как правило, имеют простую конфигурацию. Недостатком метода является наличие следов на поверхности изделия от движущихся частей формы. [c.402]

ИП-изделия с очень гладкой (зеркальной) поверхностью изготавливаются по методу фирмы Vinatex Ltd. (метод формования с подвижной плотностью ) на основе пластифицированного ПВХ [224]. Высокое качество поверхностного слоя достигается здесь за счет регулирования кинетики процесса вспенивания. Форма, в которой происходит вспенивание, снабжена убирающимся сердечником, который удаляется после впрыска при охлаждении материала. В качестве газообразователя выбираются вещества, выделяющие газ в узком температурном интервале. Пластикация материала происходит в обычной червячной литьевой машине при более низких, чем пластикация, температурах. Литьевое сопло имеет множество маленьких (диаметром 0,38—0,63 мм) отверстий, через которые материал впрыскивается с высокой скоростью и под большим давлением в момент, когда температура формы резко поднимается, что приводит к быстрому разложению ХГО. Давление впрыска составляет 140 МПа, скорость движения плунжера — 10,2 см/с. Подвижный сердечник изготовляется из теплоизоляционного материала, например из армированной фенольной смолы. При вспенивании сердечник постепенно удаляется из формы, регулируя тем самым степень и скорость образования ячеек. Поверхностный слой материала образуется при соприкосновении с холодной поверхностью формы. Для быстрого заполнения формы поперечное сечение литников должно быть, по крайней мере, вдвое больше обычно применяемых. Данный метод позволяет снизить плотность пластифицированного ПВХ с 1200—1350 кг/м до 850 кг/м (при твердости по Шору 45—90). Получаемые изделия имеют максимальную массу 227 г,толщину 6,35 мм, а толщину корки — 1 мм. [c.132]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология