Устройство для виброобработки полимерных смол

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик939219Опубликовано 30.06,82, Бюллетень24Дата опубликования описания 05.07.82 вв делам изебретеиий и открытий(72) Авторы изобретения Б. Д. Зайцев и В. А. Хоменко Всесоюзный научно-исследовательский институт гидроиеханизации санитарно-технических и специальных строительных работ С Ъ(54) УСТРОЙСТВО Д,ЛЯ ВИБРООБРАБОТКИ ПО,ЛИМЕРНЫХ СМО,Л Изобретение относится к переработке полимерных материалов и может быть использовано в химической промышленности при производстве антикоррозионных работ.Известно устройство для виброобработки полимеров, выполненное в виде приставки к экструдеру, содержащей дорн и образующую с ним кольцевой зазор втулку, смонтированную с возможностью круговых колебаний от кулачкового механизма с силовым замыканием, лабиринтное уплотнение. При подводе вибрационных импульсов полимеры испытывают периодическое сдвиговое деформирование, в результате чего наблюдается ускорение механических релаксационных процессов, связанное с разрушением и перестройкой структурных связей Ускорение механических релаксационных явлений значительно интенсифицирует процесс формования, снижает внутренние напряжения, способствует более полной высокоэластической усадке, снижает анизотропию свойств в готовых изделиях 1.Недостатком известного устройства является то, что оно сложно по конструкции и позволяет проводить виброобработку распла. вов полимеров лишь по определенному режиму - сдвиговые колебания сообщаются полимеру в течение очень короткого времени, ограниченного скоростью протекания расплава через ячейку (кольцевой зазор), в которой проводится виброобработка, и, таким образом, отсутствует возможность накладывать сдвиговые деформации в течение более продолжительного времени. Кроме того, проявляющийся при этом виброреологический эффект обнаруживается лишь в мо 1 о мент вибродействия.Ближайшим по технической сущности идостигаемому результату к предлагаемому является устройство для виброобработки полимерных смол, содержащее основание, вибровозбудитель и закрепленную на нем 5 камеру с лопастями. В результате виброобработки эпоксидной смолы, например, в течение двух часов происходит разрушение исходной надмолекулярной структуры (характеризующееся снижением вязкости смо 2 о лы), а после прекращения воздействия наблюдается в течение-х часов ее восстановление. Процесс тиксотропного разрушения- восстановления структурных связей в олигомерах при вибрационном воздействии сопровождается повышением упорядоченности и93 9219 15 30 35 Формула изобретения регулярности структуры ассоциатов, что в конечном итоге приводит к улучшению физико-механических свойств полимера. Ускоряется процесс отверждения смол, увеличивается степень отверждения н модуль упругости сшитых полимеров 12).Недостатками известного устройства являются большая длительность вибровоздействия, в ходе которого удается достичь положительного эффекта, а также незначительный период времени после обработки, в течение которого олигомеры восстанавливают исходную структуру, так как периоди- чдскоЕ сдвиговое деформирование проявляется при работе устройства лишь как побочный процесс и концентрируется в тонком слое, примыкающем к вибрирующей поверхности. В остальной толщине олигомера, много большей толщины пограничного слоя, происходит интенсивное затухание колебаний. Поэтому такое вибровоздействие малоэффективноо.Цель изобретения - улучшение физико- химических свойств эпоксидных олигомеров и увеличение периода их активного состояния после виброобработки.Достигается указанная цель тем, что в устройстве для виброобработки полимерных смол, содержащем основание, вибровозбуди. тель и закрепленную на нем камеру с лопастями, лопасти выполнены в виде вертикально расположенных и жестко связанных с основанием неподвижных перегородок и размещенных между. ними с образованием рабочих зазоров для сдвиговой деформации смолы подвижных перегородок, которые закреплены на камере.Наиболее эффективная обработка смолы происходит прн амплитуде виброскорости подвижных пластин 0,4 - 1,5 мс- и частоте до 100 Гц. Разрушение исходной надмолекулярной структуры эпоксидных олигомеров прн подобного рода воздействии происходит при 20 С в течение 10 мин. После прекращения периодического деформирования наблюдается постепенное (в течение более . чем 1 О сут,) . восстановление структурных . связей. Процесс разрушения структуры оли гомеров приводит в конечном итоге к сни-; жению времени их отверждения, к улучшению структуры сшитого полимера и его физико-механическнх свойств. На чертеже представлено предлагаемоеустройство, общий вид. Устройство содержит основание 1, вибро возбудитель 2 и закрепленную на нем ка- меру 3 с лопастями, выполненными в виде вертикально расположенных н жестко связанных с основанием 1 неподвижных перегородок 4 и размещенных между ними с образованием рабочих зазоров Ь, составляющях 1 - 8 мм для сдвиговой деформации смолы, подвижных перегородок 6, которые зак 4реплены на камере 3. Подвижные перегородки б имеют отверстия 7 для свободного перетекания смолы.Устройство работает следующим образом.Подвергаемая обработке смола заливается в камеру 3, и в зазор между подвижными перегородками 6 устанавливаются неподвижные перегородки 4, соединенные общей ,связью. При работе вибровозбудителя 2 происходит осциллирующее перемещение перегородок друг относительно друга. Для полной реализации обнаруженного эффекта параметры воздействия подбираются так, чтобы после периодических деформаций по всему объему было практически однородным (отсутствовало затухание колебаний), а периодические сдвиговые деформации носили необратимый характер. Первое ус. ловие достигается втом случае, когда толщина слоя обрабатываемой смолы (рабочий зазор) в направлении распространения колебаний много меньше длины волны, а второе условие - при продолжительности цик, ла колебаний, существенно меньшей характерного времени релаксции полимера, Оба указанных условия реализуются прн 25 использовании низкочастотных колебанийбольшои амплитуды. Пример. Обработка эпоксидно-сланце вой смолы ЭИС - 1 проводится при виброчас тоте 20 Гц, амплитуде б мм и величине зазора между осциллирующими поверхно. стями пластин 3 мм. В этих условиях время обработки составляет 10 мин, а время воз. врата структуры олигомеров в исходное состояние -20 сут,Использование предлагаемого устройства для модификации эпоксидных смол обеспечивает по сравнению с известными воз можность значительно сократить время обработки эпоксидных композиций и, тем са 4 в мым, уменьшить энергозатраты; продлитьвремя, в течение которого подвергнутые обработке эпоксидные олигомеры сохраняют впоследствии способность к образованию сшитых полимеров с улучшенными физико МЕХаНИческимИ Показателямн, 1 редлагаемоеустройство, кроме того, является просты в осуществлении. Устройство для виброобработки полимерных смол, содержащее основание, вибровозбудитель н закрепленную на нем камеру с лопастями, отличающееся тем, что, с целью 5улучшения физико-химических свойств эпок., сидных олнгомеров и увеличения периода их активного состояния после виброобработки, лопасти выполнены в виде вертикально ,расположенных н жестко связанных с осно939219 ванием неподвижных перегородок и размещенных между ними с образованием рабочих зазоров для сдвиговой деформации смо. лы подвижных перегородок, которые закреплены на камере. 6 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Басов Н. И. и др. Виброформование полимеров. Л., Химия, 979, с, 52 - 54. 2. Там же, с. 4 (прототип)., г, Ужгород, ул. П едактор И. Михеевааказ 455723ВНИИПИ Госудпо делам113035, Москва,Филиал ППП сПатент аКорректор Н. СтПодписноеСССРйд. 4/5роектная, 4