Способ изготовления кольцевых изделий из литьевых полимеров методом центробежного формования

(11) 466 ИО Союз Советскик Социалистических(23) ПриоритетОпубликовано 05.04.75Дата опубликования Государственный комитетСовета Министров СССРлв делам изобретенийи открытий(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЛИТЬЕВЫХ ПОЛИМЕРОВ МЕТОДОМ ЦЕНТРОБЕЖНОГ ФОРМОВАНИЯ30 Изобретение касается получения изделии из литьевых полимеров методом центробежного формования, оно может быть использовано для производства, например, плоскозубчатых ремней.Известен способ изготовления кольцевых изделий из литьевых полимеров методом центробежного формования, включающий загрузку исходных компонентов в горизонтально расположенную цилиндрическую форму и вращение формы вокруг центральной оси до равномерного распределения смеси компонентов по внутренней поверхности формы и отверждения смеси.Согласно известному способу форму вращают с большой скоростью, при которой жидкая полимерная композиция распределяется равномерным слоем по стенкам формы, вращается вместе с формой, и циркуляция внутри кольцевого слоя полимера очень незначительна, вследствие чего не обеспечивается качественного перемешивания жидких компонентов смеси, удельный вес которых близкий по значению.Целью изобретения является устранение указанных недостатков. Поставленная цель достигается тем, что форму вращают со ско. ростью, при которой в период смешения угол между вершиной потока жидкой смеси и наивысшей точкой формы составляет 0 - 10. При этой скорости поток смеси занимает половинупериметра формы от нижней точки до верхней,что обеспечивает наибольшую интенсивностьциркуляции смеси и, следовательно, наилуч 5 шие условия для смешения составляющих еекомпонентов,В зависимости от скорости вращения горизонтально расположенной формы гидродинамическое состояние жидкой смеси полимеров в10 форме различно. При малых скоростях вращения (см, фиг. 1) жидкая смесь в форме принимает наклонное положение с некоторой циркуляцией ввиду увлечения вращающейсяформой слоев, прилегающих к стенке. При15 увеличении скорости вращения (см. фиг. 2)жидкая смесь приходит в состояние интенсивной циркуляции. Увлеченный вращающейсяформой слой смеси поднимается на значительную высоту и оттуда стекает вниз. При даль 20 нейшем увеличении скорости вращения и достижении критического значения скорости всясмесь распределяется равномерным слоем повнутренней поверхности формы и вовлекаетсяво вращение (см. фиг. 3).25 Критическое значение скорости вращенияформы может быть определено по уравнениюгде Л - внутренний радиус формы, м;о - средняя толщина слоя жидкой смеси, м;д - ускорение силы тяжести, м/сек, т 1 - начальная вязкость смеси,и, сек/м,Й - опытный коэффициент, равныйдля полиуретана б,4 10 -м/н.Согласно формуле, критическое значение скорости вращения уменьшается с увеличением вязкости полимерной композиции.При заливке компонентов в форму, скорость вращения которой несколько меньше критической, происходит интенсивная циркуляция и смешение компонентов за счет увлечения вверх вращающейся формой слоев смеси, прилегающих к форме, и стекания под действием силы веса слоев, удаленных от стенки формы.После смешения в результате реакции полимеризации вязкость смеси увеличивается, вследствие чего значение критической скорости для смеси непрерывно уменьшается. Так как форма вращается в течение всего процесса с постоянной первоначально установленной скоростью, то в определенный момент численное значение критической скорости для смеси становится меньше скорости вращения формы. При этом смесь равномерно распределяется по стенкам формы, образуя кольцевое замкнутое изделие, и отверждается.Сущность описываемого способа поясняется примером получения плоскозубчатого ремня.В горизонтально расположенную форму диаметром 100 мм заливают при температуре 80 С смесь, например полиэтиленадипината с катализатором - октоатом олова и метиленбисортохлоранилином. Вязкость смеси около 1 пуаза. Форму вращают со скоростью 180 об/мин, что несколько меньше критической, определенной по приведенному выше уравнению (190 об/мин). Затем в форму заливают толуилендиизоцианат. Молярное соотношение полиэфира, толуилендиизоцианата и метиленбисортохлоранилина равно 1: 2: 0,6.5 В результате интенсивной циркуляции исмешения вязкость смеси резко возрастает и достигает 500 пуаз. При этой вязкости значение критической скорости снижается до 700 об/мин. Первоначальная скорость стано вится больше критической, поэтому полимерная композиция равным слоем распределяется по форме (см. фиг. 3) при сохранении неизменной первоначальной скорости вращения.При этой скорости изделие отверждается.15 В случае, если необходимо удалить пузыригаза из полимера или получить изделие, например пленку, формование которого связано с преодолением силы поверхностного натяжения, после смешения компонентов увеличива ют скорость вращения до величины, обеспечивающей получение изделия с нужными свойствами. Предмет изобретения 25Способ изготовления кольцевых изделий излитьевых полимеров методом центробежного формования, включающий загрузку жидких исходных компонентов в горизонтально распо ложенную цилиндрическую форму и вращениеформы вокруг центральной оси до равномерного распределения смеси компонентов по внутренней поверхности формы и отверждения смеси, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью 35 интенсификации процесса смешения исходныхкомпонентов и повышения степени однородности полученной смеси, форму вращают со ско.ростью, при которой в период смешения угол между вершиной потока жидкой смеси и наи.40 высшей точкой формы составляет 0 - 10,аказ 1609/1ЦНИИПИ ПодписноеР Типография, пр. Сапунова Изд.625сударственного комитета по делам изобретенийМосква, Ж, Раушска Тираж 740овета Министров Соткрытийаб д. 4/5