Охлаждение полимера в форм

После того как полость формы заполнится расплавом, давление в форме продолжают поддерживать на прежнем уровне для обеспечения уплотнения материала внутри формы ( подпитка расплавом) и компенсации термической усадки полимера, вызванной его охлаждением и затвердеванием. Подпитка быстро и ощутимо повышает давление в форме. При снятии прикладываемого извне давления (при возвратном движении червяка или поршня литьевой машины) происходит обратный ток расплава из полости формы до тех пор, пока полимер не затвердеет во впускном канале или пока не сработает обратный клапан. После прекращения утечки, если она имела место, происходит охлаждение полимера, сопровождающееся небольшой усадкой, вызванной локальными течениями. Когда полимер полностью затвердеет, форма раскрывается и [c.521]

Часто в одной и той же форме необходимо заполнить несколько полостей. В этом случае желательно, чтобы давление в каждой полости было бы одинаковым. Если это условие не соблюдается, то образуются некачественные изделия, в частности может иметь место недолив материала. Недостаточное заполнение полостей, отдаленных от впуска может происходить в трех случаях 1) в результате потерь давления в подводящих каналах 2) при охлаждении полимера по мере течения в форме и, как следствие этого, при повышении вязкости и увеличении потерь давления 3) вследствие повышения вязкости при снижении скорости сдвига. В отдаленных полостях скорость потока меньше из-за потерь напора в более близких ко входу полостях. [c.139]

Для компенсации температурной усадки форму заполняют под высоким давлением. Поэтому в начале процесса охлаждения полимер в форме находится в состоянии объемного сжатия. По мере охлаждения величина объемного сжатия уменьшается, оставаясь тем не менее отличной от нуля. При этом существенно снижается величина усадки и улучшается качество литых изделий. [c.419]

Нестационарная теплопроводность. В большинстве случаев в реальных процессах переработки приходится иметь дело с нестационарным режимом теплопроводности, когда полимер подвергают нагреву или охлаждению (например, охлаждение в форме отлитого изделия). Теоретические исследования процесса нестационарной теплопроводности представляют собой обширный раздел математической физики. Решения, получаемые в результате интегрирования уравнения (IV.50), представляют собой функции времени и пространственных координат, удовлетворяющие начальным и граничным условиям. Различают четыре рода граничных условий [13, с. 24]. [c.160]

Большинство проблем, возникающих при литье под давлением, связано с тем, что этот процесс протекает при переменном давлении в нестационарных температурных условиях и сопровождается значительными изменениями плотности полимера в зависимости от температуры и давления. При повышенной температуре плотность полимера меньше, чем при комнатной температуре. Поэтому если заполнить форму расплавом и охлаждать его при атмосферном давлении, то вследствие температурной усадки размеры готового изделия будут существенно отличаться от размеров формы. Для компенсации температурной усадки форму заполняют под высоким давлением. Поэтому в начале процесса охлаждения полимер в форме находится в состоянии объемного сжатия. По мере охлаждения объемное сжатие уменьшается, оставаясь тем не менее отличным от нуля. [c.438]

Механические напряжения в изделии возникают вследствие неравномерного охлаждения полимера при формовании. Ориентационные напряжения в изделии возникают вследствие изменения взаимного расположения и формы молекул, которые передвигаются в направлении течения [61]. [c.114]

Наиболее значительные исследования проводились по изучению влияния параметров литья на внутренние напряжения и физикомеханические свойства изделий. Были подробно изучены виды внутренних напряжений, возникающих при переработке полистирола Установлено, что в литьевой детали могут возникать два вида напряжений. Это, во-первых, напряжения, вызываемые неравномерным охлаждением полимера в процессе формования, и, во-вторых, ориентационные напряжения, являющиеся результатом изменения формы [c.302]

Внутренние напряжения, возникающие при быстром охлаждении полимера в форме, влияют на его стойкость к растрескиванию, которое связано с наличием в изделиях растягивающих напряжений теплового характера, а также с ослаблением их прочности в определенных направлениях вследствие ориентационных напряжений, влияющих на механические свойства полистирола. [c.303]

Охлаждение полимера происходит постоянно на протяжении всего цикла формования. Из этого следует, что остаточные напряжения возникают в тех местах отливки, где произошла ориентация молекул полимера. Рассмотрим, как происходит ориентация молекул полимера на первой стадии цикла формования — стадии заполнения формы, когда расплав полимера быстро заполняет форму. В этот период охлаждение полимера незначительно, но все же вблизи поверхности формы образуется высокоориентированная тонкая пленка полимера. В этой пленке сохраняются остаточные напряжения. [c.380]

Кристаллическая структура. Выделены две кристаллические формы 3, 3-б с(хлорметил)-оксациклобутана — а и , дающие разные рентгенограммы [93], Разница обусловлена различиями в упаковке смежных цепей. а-Форма образуется при медленном охлаждении расплава полимера, -форма — при быстром охлаждении до температуры выше температуры стеклования (7°). Точка плавления а-формы составляет 188°. Эта температура близка к установленной дилатометрическим методом и выше температуры плавления -формы, для которой температура плавления обычно ниже 180°. На основании этих данных сделан вывод [93, 99], что для получения изделий высокой степени кристалличности температура формования (при литье под давлением) должна быть почти 100°. [c.457]

Поскольку плотность полимеров зависит от степени кристалличности, усадка изделий соответственно зависит от скорости их охлаждения, температуры формы и расплава. Зависимость удельного объема от температуры и давления с некоторым приближением можно описать модифицированным уравнением состояния [c.79]

При охлаждении полимера размеры кристаллов определяются величиной О и скоростью охлаждения, которая зависит от температуры формы. Основные параметры кристаллизации некоторых полимеров приведены в табл. 7.1. [c.211]

За время выдержки под давлением происходит охлаждение полимера в форме, а поскольку температура по сечению изделия различна, то для расчета усадки необходимо использовать значение средней температуры. Это значение T(t) (в К) определяют с учетом формы изделия по уравнениям нестационарной теплопроводности, которые в несколько упрощенном виде приведены ниже [c.219]

Охлаждение Фиксация формы выходящего профиля через понижение температуры расплава ниже температуры стеклования или плавления полимера [c.195]

При литье капрона происходит кристаллизация его из расплава. Если кристаллиты в полимере ориентированы в определенном направлении, перед плавлением наблюдается их дезориентация. Процесс кристаллизации начинается еще тогда, когда капрон находится в расплавленном состоянии [18]. Степень кристаллизации зависит от условий образования кристаллитов в процессе охлаждения пресс-формы и отливок, т. е. от скорости роста кристаллитов и числа центров кристаллизации. Повышенная температура способствует увеличению подвижности цепей, а следовательно, и росту кристаллитов, хотя при этом уменьшается возможность зарождения новых центров. В результате многократной деструкции капрона при переработке его молекулярный вес уменьшается, а следовательно, возрастает склонность к кристаллизации. Это объясняется тем, что короткие поли- [c.22]

В отличие от ковки и штамповки прессование пластмасс выполняют при относительно низких скоростях рабочего инструмента, поэтому прессование рассматривают как процесс статический. Прессование термореактивных пластмасс сопровождается структурными изменениями в строении полимера (сшиванием), в результате которых материал переходит в твердое неплавкое и нерастворимое состояние вследствие этого изделие может быть извлечено из матрицы при температуре прессования. В процессе прессования термопластов материал нагревается до вязкотекучего состояния, под давлением заполняет форму и затвердевает при охлаждении пресс-формы. Прессование термопластичных материалов нерентабельно, так как извлечение отпрессованного изделия возможно после охлаждения его вместе с формой до температуры стеклования. Вследствие этого снижается производительность и увеличиваются энергетические расходы. [c.313]

Заготовки 1 помещаются в замкнутую литьевую форму, которая одновременно фиксирует заготовки в требуемом положении. Затем производится впрыск расплавленного полимера в полость 3 формы 2 как при обычном способе литья под давлением. После охлаждения материала форма раскрывается, и полученная таким образом соединенная конструкция извлекается. Этот способ позволяет получать на литьевых машинах крупногабаритные изделия с высоким качеством поверхности. [c.427]

Литье под давлением осуществляется в несколько стадий, отличающихся по своей технологии нагревание полимера подача расплава полимера в форму формование изделия фиксация определенной конфигурации изделия путем охлаждения полимера и, наконец, удаление изделия из формы. На каждой из этих стадий происходит изменение температуры полимера, а также внутренних и внешних усилий, действующих на него каждая стадия характеризуется определенной продолжительностью воздействия этих факторов. [c.27]

Таким образом, цикл формования при литье под давлением может быть разделен на следующие этапы 1) заполнение формы 2) уплотнение полимера в форме 3) вытекание полимера из формы 4) затвердевание полимера в месте спуска 5) охлаждение полимера в форме и удаление изделия. Эти этапы ниже будут рассмотрены более подробно. Однако прежде следует рассмотреть изменение давления и температуры в процессе формования изделия. [c.98]

Межмолекулярные силы, действующие между отдельными атомами и их группами, препятствуют изменению формы макромолекул. Чтобы изменить форму макромолекул, надо преодолеть действие межмолекулярных сил, что сопряжено с затратой определенного количества энергии. С повышением температуры растет энергия макромолекул, причем энергия теплового движения может оказаться больше энергии взаимодействия молекул друг с другом, в результате чего вероятность изменения конфигурации и взаимного расположения молекул увеличивается. Наоборот, при охлаждении полимера перегруппировка макромолекул практически прекращается, в результате полимер остается по своей неупорядоченной структуре в аморфно-жидком состоянии и при температурах значительно ниже температуры кристаллизации. Таким образом, даже при сильном охлаждении высокополимеры не переходят в упорядоченное (кристаллическое) состояние. В этом ВМВ сходны со стеклами, и такое состояние высокополимера называется стеклообразным. Процесс застекловывания идет часто в довольно значительном температурном интервале. Та температурная область, в которой происходит такой переход, называется температурой перехода, в частности для явления застекловывания она называется температурой застекловывания. [c.357]

Методом ротац. формования изготовляют тонкостенные полые изделия, а также наносят покрытия на внутр. пов-сти разл. емкостей из порошкообразных полимеров и пластизолей. Порцию П. м. загружают в полую металлич. форму, герметично закрывают ее и в зависимости от конфигурации детали вращают форму вокруг одной или двух взаимно перпендикулярных осей. Одновременно форму нагревают, для того чтобы полимер расплавился или набух в пластификаторе. Во время вращения расплав смачивает оформляющую пов-сть формы и распределяется по ней равномерным слоем. Частоту вращения подбирают так, чтобы линейная скорость движения точек, лежащих на оформляющей пов-сти, была равна скорости стекаиия расплава с этой пов-сти под действием сил тяжести. Такой режим вращения обеспечивает получение равнотолщинных изделий. В отличие от центробежного формования полимер удерживается на стенках преим. силами адгезии и инерции. После охлаждения вращающейся формы и затвердевания полимера вращение прекращают и извлекают из формы готовое изделие. [c.10]

По окончании процесса, формования заготовки, не снижая давления, охлаждают прессформу. Охлажденный полимер становится твердым и упругим материалом, мельчайшие ячейки газа в нем сжимаются, внутреннее давление в материале исчезает. После этого заготовку вынимают из формы и проводят вспенивание. Для этого каждую заготовку помещают в легкие ограничительные формы, внутренняя полость которых соответствует конфигурации заготовки, но имеет значительно большие размеры. Формы устанавливают в термокамеру и нагревают до температуры перехода полимера в высокоэластическое состояние (для полистирола и полихлорвинила 95—100 °С). Полимер при нагревании становится эластичным, и каждый мельчайший пузырек газа, равномерно расширяясь в объеме, раздвигает стягивающие его стенки полимера. Объем изделия увеличивается до тех пор, пока материал не коснется стенок ограничительной формы. [c.549]

После окончания перегонки деполимеризуют полимер в трубке холодильника, пропуская через рубашку холодильника горячий нитробензол. В это время нагревают коптящим пламенем первую ловушку и подводящую трубку, после чего отделяют их от установки перепариванием. Перегоняют в вакууме форм-альдегид-Нг в третий приемник, который содержит 20 мл безводного эфира. Сосуд запаивают и оставляют сначала на ночь в сосуде Дьюара с охладительной смесью из сухого льда и ацетона (—78°), затем на 12 час. при температуре от —25° до —10° и в заключение на 3 дня при 0° при этом полимер отделяется в виде твердого хлопьевидного вещества белого цвета (примечание 6). После охлаждения сосуда до —78° присоединяют его к вакуумной линии и медленно отгоняют эфир от полимера в ловушку, охлаждаемую жидким азотом. Перегонку эфира продолжают до тех пор, пока температура колбы, содержащей формальдегид-Нг, не достигнет 35°. Количество полимера форм-альдегида-Нг составляет 4,8 г (76%) (примечание ). [c.164]

Особенности течения термопластов и реактопластов в форме при литье под давлением оказывают своеобразное влияние на свойства отливаемых изделий. Например, для термопластов показатели свойств по толщине изделия сильно зависят от скорости охлаждения полимеров, определяющей концентрацию ориентационных напряжений и степень кристалличности материала. Изделия из реактопла- [c.6]

В отсутствие внешних напряжений полимеры кристаллизуются с образованием различных форм сферолитов, Сферолитная структура зависит от размеров поперечного сечения профиля, определяющих скорость охлаждения полимера. Сочетание у полимеров низких значений тепловопроводности и теплоты [c.199]

Контроль за процессом литья осуществляется с помощью регулятора продолжительности отдельных стадий цикла и автоматического регулятора температуры. Эти параметры определяют. карактер цикла формования (т. е. изменение во времени тех[-пературы и давления в форме). Физические свойства материала, играющие важную роль в процессе литья под давлением, можно разделить на две большие группы реологические и теплофизические. Предварительное обсуждение показало, что Р—V — Г-характеристика полимера, его вязкоупругие свойства и поведе,ние при установившемся течении оказывают большое влияние на условия проведения процесса литья. Все эти характеристики зависят от реологических свойств расплавов полимеров. Из теплофизических свойств полимера первостепенную роль в процессе литья играет коэффициент температуропроводности. 6т его величины зависит скорость нагревания и охлаждения полимера и, следовательно, продолжительность периода охлаждения. Также важной характеристикой полимера является температура его разложения. Она определяет тот верхний предел температур, до которого можно работать с расплавом полимера. [c.383]

Расплавленньи полимер, представляющий прозрачную, желтоватую, очень вязкую жидкость (около 1000 пз при 280° [36]), после повышения давления до атмосферного выдавливают азотом через обогреваемый вентиль, расположенный на дне реактора. Если полимер, выдавливаемый из реактора, быстро охлаждается, то он сохраняет аморфное состояние, оставаясь прозрачным. После нагревания при температуре выше точки стеклования полиэтилентерефталат кристаллизуется, теряет свою прозрачность и приобретает белую или светло-кремовую окраску. При последующем плавлении продукта в целях получения гомогенного расплава, гомогенность которого очень важна при формовании пленки равномерной толщины, необходимо, чтобы продукт находился в форме мелкой цилиндрической крошки. Получение такой крошки обычна осуществляют выдавливанием расплава в виде ленты в холодную воду, где происходит резкое охлаждение полимера, и последующим пропусканием затвердевшей ленты через рубильный станок. [c.531]

Продолжительность цикла прессования определяется скоростью нагревания и охлаждения формы, толщиной и конфигурацией изделия и термостойкостью полимера. После разогрева формы пресс открывается н в форму вкладывается таблетка или засыпается отмеренное количество гранулированного или порошкообразного полимера. Форма закрывается под низким давлением, и материал быстро нагревается. Как только он нагреется до 150° С, прекращают подвод пара, включают охлаждение формы и производят запрессовку при полном давлении (150—300 кгс1см ). Во время охлаждения изделие выдерживают под полным давлением, так как в противном случае получаются дефекты (провалы, [c.262]

В зоне Е сопротивление деформированию определяется величиной эффективного модуля, зависящего как от вязкостных, так и от эластических свойств полимера. Изменение сопротивления при растяжении должно обеспечить цельность экструдата. Обширные экспериментальные исследования, посвященные поведению различных полимеров в этой зоне, были выполнены Зябицким и Кедзерской Они указывают, что по мере растяжения экструдата должен возрастать эффективный модуль, в противном случае экструдат будет продолжать утоняться до тех пор, пока не разорвется . Увеличение эффективного модуля обусловлено а) охлаждением полимера, приводящим к повышению его вязкости и в конечном счете к затвердеванию б) ориентацией, которая способствует повышению упругих деформаций и, следовательно, модуля упругости в) испарением растворителя, если экструдировался раствор г) восстановлением вязкости , поскольку расплав, вышедший из капилляра, уже не подвергается действию высоких скоростей сдвига. Форма струи, которую она принимает после выхода из капилляра, определяется величиной степени растяжения экструдата (т. е. отношение скорости приемки струи к скорости экструзии в точке с максимальным диаметром экструдата после эластического восстановления) и скоростью возрастания модуля. Если эффективный модуль возрастает очень быстро, достичь значительных степеней растяжения нельзя, так как полная деформация струи должна в этом случае завершиться в непосредственной близости от выхода из капилляра. При этом могут развиваться очень высокие скорости деформации, а следовательно, [c.105]

При охлаждении в форме после достижения точки затвердевания плотность полимера с меньшей разветвленно-стью увеличивается быстрее, чем плотность полимера с большей разветвлепностью цепей, соответственно изменяются коэффициенты термического расширения. При дополнительном вводе массы в форму из материального цилиндра эта усадка несколько компенсируется, что эффективно до тех пор, пока в центре формы полиэтилен находится в вязкотекучем состоянии. [c.134]

При исследовании процессов аутогезии различают два режима прессования в зависимости от того, в какой момент к материалу прикладывалось давление режим р — 7 и режим Т—р. Режим р—Г состоит в следующем навеску полимера помещают в холодную пресс-форму и прикладывают заданное давление, после этого температуру прессформы поднимают до нужной величины и при этой температуре образец выдерживают определенное время. После охлаждения пресс-формы (под давлением) образец извлекают и определяют его свойства. Режим Г—р отличается от режима р—Т тем, что полимер помещается в нагретую или холодную пресс-форму, которую разогревают до заданной температуры, и только после этого прикладывается необходимое давление. [c.97]

Релаксационные явления имеют большое практическое значение при переработке полимеров. Так, в зависимости от условий течения расплавов полимеров формуются изделия, обладающие анизотропией, которая может изменяться во времени или при нагревании. Происходящие при этом процессы можно понять и объяснить, только используя теорию релаксационных явлений. Для быстрого развития ориентации волокон и пленок желательно снижать время релаксации, то же самое необходимо осуществлять при формовании изделий экструзией и литьe i под давлением, если необходимо снизить анизотропию их механической прочности, усадки и других характеристик. И наоборот, когда нужна высокая анизотропия, время релаксации должно быть большим, что достигается понижением температуры расплава и увеличением вязкости или быстрым охлаждением изделий. [c.61]

Давление прн выдержке рассчитывают с учетом всех технологических параметров процесса, а также размеров литников. При правильно выбранном давлении после выдержки при охлаждении в формующей полости остается некоторое остаточное давление E JШ чрезмерно увеличить давление в форме (диаграмма ОаЬ"с"с1" на рис. 7.9), то в конце цикла литья остаточное давление / будет очень большим. Под действием полимер плотно прижимается к стенкам формующей полости, силы трения возрастают, поэтому затрудняется извлечение изделий из формы и при выталкивании может произойти их разрушение. [c.209]

В работе [138, с. 2200—2204] указано на преимущество прессования перед литьем под давлением при изготовлении изделий из ПС, содержащего соли металлов гидроокисей алкилимидазолиния. Когда полимер находится между горячими плитами, легко образуется эффективная структура поверхностного молекулярного слоя, и антистатические свойства лучше, чем когда расплавленный полимер в охлажденных металлических формах охлаждается с поверхности. [c.124]

Особо высокую прозрачность дают изделия, получаемые из полистирола. Они изготавливаются следующим образом. Полимер нагревается до температуры 166—175° и в него добавляется заданное количество пластификатора, в зависимости от требований к механическим характеристикам изделия. Затем эту расплавленную смесь выливают во влажную гипсовую разъемную модель, крепко стянутую резиновыми лентами и поворачиваемую так, чтобы внутренняя поверхность формы была полностью покрыта смолой желаемой толщины, что достигается практическими навыками. После охлаждения из формы извлекают готовое изде- [c.149]

Эти метилольные производные взаимодействуют затем с другими цепями, образуя разветвленные поперечно связанные полимеры. Промышленные анилиноформальдегидные смолы в большинстве случаев готовятся из эквимолекулярных количеств анилина и формальдегида и представляют собой термопласты. Они перерабатываются поэтому в изделия общими методами переработки термопластов. Из литых блоков анилиноформаль-дегидных смол листы разной толщины получаются строжкой как из целлулоида. Литые материалы хорошо обрабатываются механически. Материал в нагретом виде способен штамповаться. Методы прессования состоят в нагревании массы до размягчения, формования и охлаждения в форме до выемки изделия. Анилиноформальдегидные смолы приобретают возрастающее значение как изолирующий материал при высоких частотах. Низкий коэфициент потерь, высокая диэлектрическая и механическая прочность, легкость обработки на станках, влагостойкость анилиноформальдегидных смол делают их ценным материалом во многих облартях применения. Они часто заменяют керамику, слюду, фенольные смолы и полистирол. [c.102]

Приборы и принадлежности электронный микроскоп УЭМВ-ЮОВ, установка для травления в линейном безэлектродном высокочастотном газовом разряде, вакуумный универсальный пост ВУП-2К, чашки Петри, скальпель, пинцет, форма для нагревания и охлаждения полимера, термошкаф, отсчет-ная линейка, разрывная машина РМ-250. [c.152]

Давление, возникающее при течении полимера в полости формы, рас- ходуется лишь на преодоление сопротивления при его течении. Разность между давлением в начале формы рв ив конце формы Рв определяет величину потерь давления в форме при заполнении. После заполнения полости формы в течение периода БВ происходит быстрое нарастание давления до максимума, а затем давление в форме начинает уменьшаться из-за охлаждения полимера, в то время как давление в сопле несколько увеличивается. Максимальное давление в полости формы называется инжекцион-ным давлением или давлением в форме. [c.99]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология