Способ определения оптимальной температуры переработки фенопластов

(51)5 С 01 ГТ 11/ОО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Д ВТОРСИОМУ ЛЬСТВ/31-2 ополи ьский опласт УГиспыта-1981(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТТЕМПЕРАТУРЫ ПЕРЕРАБОТКИ ФВНО ИМАЛЬНОИ ПЛАСТОВ ссон ответстаги иы, 3 ил. Иэоб ение относится к переореактивных пресс-матеволяет снизить долю бра. работке териалов и и Изобретение относится к пере ке термореактивных пресс-матери а именно к способам оптимизации нологических режимов изготовлен абот в ехи эделЦе рако бъек ижение до ь изобретения - сванных изделий путтивности оценки теаботки. повышения атуры ь достигается тем тавленн я честве параметра сост о в дер- выде ца используют соетучих веществ,ессовании, понто ала обр влаги и т жаиияющи я хся присс для личных значении оце(21) 461026 (22) 24,11 (46) 30.08 (71) Инсти мерных сис политехнич (72) А,Е,К В,П,Сергие (53) 532.1 (56) Бахма М.: Химия,Станров Соколов А, ния реакто с, 213, 19 90. Бюл, Р 32ут механики металлем АН БССР и Гомелский институтвален, В.М.Ткачев,ко и А.Г,Воробьев7 (088.8)А., Мюллер К, Фен1978, с, 142-143.В.П., Дедюхин В.Г.-192. кованных изделий, исключить необходимость проведения опытных запрессовок при отработке режимов прессования. Формуют образец путем таблетирования при температуре ниже температуры начала отверждения материала, проводят последующее прес- сование образца между плоскопараллельными плитами, подвергают изотермической выдержке при температуре прессования и определяют процентное содержание влаги и летучих веществ путем взвешинания образца 1 до прессования и после изотермической выдержки, Процесс повторяют при различных значениях температур плит, . Я строят зависимость выделяющихся влаги и летучих веществ от темперэа оптимальную температуру ния выбирают температуру, свующую выделению 1,2-1,4 Е влетучих веществ. 1 з,п. ф-л пературы плит, а за оптимальную температуру прессования выбирают температуру, соответствующую ныделению 1,2-1,4 мас;Е влаги и летучих веществИспользонание в качестве параметра состояния материала образца содержание влаги и летучих веществ, выделяющихся при прессовании и определение температуры переработки по температурной зависимости указанного параметра, позволяет определить оптимапьную температуру переработки фенопласта по показателям качества готовых изделий (внешнему виду, эксплуатационным характеристикам) и тем самымснизить долю бракованных изделий,Кроме того, не требуется проводитьопытных,запрессовок с целью получения дополнительной информации для определения оптимальной температуры5переработки фенопластов. В результате ътсключаются потери материала напроведение опытных запрессовок и повышается производительность процессаопределения. Определение содержаниявлаги и летучих веществ в материалеобразца осуществляется известнымиметодами (например, как изменениемассы образцов взвешенных до прессования между плоскопараллельными плитами и после него), Построение температурной зависимости содержаниявлаги и летучих веществ выделяющихсяпри прессовании, и определение оптимальной температуры переработки поопределенному уровню выделяющиесявлаги и летучих веществ (1,21,4 мас.2) позволяет получить новыйрезультат, заключающийся в снижении 25доли бракованных иэделий.На фиг,1 и 2 изображена схема.осуществления предлагаемого способа,На фиг,1 изображен образец до прессования," на фиг.2 - образец после 30прессования ; на фиг,3 - характерныезависимости содержания влаги и летучих веществ, выделяющихся при прессовании образцов иэ фенопластов от температуры плит (температура плит явля- З 5ется температурой прессования), гдекривая 4 соответствует исходной влажности материала, равной 67, а кривая 5соответствует исходной влажности, рав-,ной 4740устройство для осуществления предлагаемого способа содержит плоскопараллельные плиты 1 и систему омическогоэлектрообогрева 2,Способ осуществляют следующим образом.Предварительной отформованный образец 3 взвешивают, после чего размещают между нагретыми до определеннойтемпературы плоскопараллельными плитами 1. Плиты 1 нагружаются постояннымусилием Р (система нагружения на чертеже не показана) и фиксируют моментокончания вязкопластического течения,Окончание вязкопластического теченияфиксируют по окончанию изменения толщины образца, Изменение толщины образца контролируют при помощи датчикарасстояния между плитами (не показан), ти- тпррЧ = -- 100 Ж, шн где 11 содержание влаги и летучих веществ (в мас.%); масса образца до прессования;масса образца после прессования и изотермической выдержки,тпи Проводят измерения Н для различных температур плит (различных темпе ратур прессования). Строят зависимость М от температуры прессования,В качестве последнего может быть использован, например, индикатор часового типа.Продолжительность иэотермической выдержки выбирают такой, чтобы она перекрывала период структурных превращений материала образца при температуре прессования материала, Температура прессования изменяется в диапазоне 403-473 К (этот диапазон определяется нормативно - технической документацией на фенопласты). В эатвисимости-от температуры и типа материала продолжительность иэотермической выдержки выбирают в пределах от 0,5 до 2,0 мин на миллиметр толщины образца, Время выдержки в расчете на миллиметр толщины изделия (образца) задается в нормативно-технической документации на фенопласты.Продолжительность.изотермической выдержки образца между нагретыми плитами совпадает с временем вьтдержки материала при переработке его в изделия, поэтому рассчитывается исходная из соотношениягп=Ь сгде 1 п - время изотермической выдержки;Ь - толщина. образца до деформирования;время выдержки полимерногоматериала в расчете на миллиметр толщины.Такой подход позволяет снизить до миллиметра погрешность расчетной схемы при определении содержания влаги и летучих веществ, вызванную не- идентичностью условий испытаний материала и его переработки в изделия.После изотермической выдержки образец 3 вторично .взвешивают и определяют содержание влаги и летучих из соотношения5 15Определение оптимальной температуры переработки проводят непосредственно из графика (фиг.3), Экспериментально установлено, что минимальная доля бракованных изделий образуется при переработке соответствующейпартии фенопласта при температуре,соответствующей выделению 1,3 мас. влаги и летучих веществ. Коэффициентвариации выделяющихся влаги и летучих.для фенопластов составляет У =,0,057. С вероятностью Р = 0,95граница погрешности определения Усоставляет + 2 Ч. Следовательно, взявдиапазон 1,3 +0,1, можно гарантировать, что при изготовлении иэделийбудет достигнута минимальная долябрака,П р и м е р, Проводят определениеоптимальной температуры переработкифенопласта Сп 1 . - 342 - 02 (партияР 1628, ГОСТ 5689-79) с исходнойвлажностью (И ) 47 и увлажненногодо б . Измерение проводят предлагаемым и известным способами.Усилие прессования при определении параметров состояния материала(продолжительность вязкопластического течения и содержания влаги и летучих веществ) в обоих случаях задаютодинаковые, Предварительно отформованный при температуре 343 К образец,выполненный в виде цилиндра диаметром 0,03 м и высотой 0,005 м, помещают между плоскопараллельными плитами пластовискоэиметра и деформируютсжатием, Усилие прессования задаютпо шкале силоиэмерителя испытательной машины, на базе которой изготов"лен пластовискоэиметр.Плоскопараллельные плиты снабженысистемой омического электрообогреваи системой регулировки температуры.Толщину образца измеряют индикаторомчасового типа.Продолжительность вязкопластического состояния фенопласта, найденнаяпо известному способу (по методу прессования диска между плоскопараллельными плитами), находится соответственно в диапазоне 29-32 с при 428 Ки 7-12 с при 488 К.Продолжительность течения материала в пресс-форме при прессованиистандартных образцов (0,120 к 0,010 кхО,015 м), а также изделии цилиндрической формы (0,05"0,01 м) не превышает 6 с при обоих значениях темпе- . 89136 6ратуры. Следовательно, изделия могутбыть оформлены при 488 КДаля бракованных изделий, определенная по внешнему виду (вздутия, трещины, изменение цветовой окраски) и наличию внутренних дефектов (расслоений и трещин)составила соответствнно 607. при исходной влажности 47 и 907 при 11 :67.,дсхЗначения оптимальной температурыпереработки материала, найденные попредлагаемому способу (фиг.3), соответственно равны 443 К (для исходнойвлажности материала, равной 47) и425 К (для исходной влажности материала, равной 67).Время изотермической выдержки образца между нагретыми плитами выбирают из расчета 0,7 ммн на милли метр толщины.Доля бракованных изделий,.определенная по тем же показателям, что ив,первом случае, составила менее8,.07.25 При прессовании изделий при температуре, соответствующей содержаниювыделяющихся влаги и летучих более1,4 мас.для бракованных изделийвозрастает. Содержанию: влаги и ле тучих 1,5 мас.7 соответствует температура 450 К (У= 4 Т) и 431 К(11 67), при этом доля бракованных изделий - 157.Определение температуры переработки по содержанию влаги и летучих веществ ниже 1,2 мас.приводят к необоснованному занижению температурыпереработки материала, а следовательно, и к потере производительности 40 труда, Например, при уменьшении температуры переработки на 5-7 К (11- 1,07) расчетное время выдержки изделий увеличивается на 7-9 с на миллиметр толщины издедий. При иэготов ленин изделия толщиной 0,01 м потерявремени в результате увеличения продолжительности выдержки иэделия составляет 70-90 с; Следовательно, температура, соответствующая выделению1,Овлагй и летучих веществ не является оптимальной.Таким образом, переработка фенопластов при температуре, соответствующей выделению влаги и летучих 1,21,4 мас,материала, обеспечиваетминимальную долю бракованных изделий.Определенная по предлагаемому способутемпература является максимальнойиэ всех значений температур , которым1589136 фиг. 5 фиг.г соответствует минимальная доля некачественных изделий, следовательно, она является оптимальной температурой переработки фенопластов.Использование предлагаемого способа позволяет совместить определение оптимальной температуры переработки фенопластов с входным контролем техНологических свойств материала и обеспечивает максимальную производительНость переработки фенопластов при минимальном выходе дефектных изделий.Предлагаемый способ может быть использован на предприятиях по переработке пластмасс. Формула изобретения1. Способ определения оптимальНой температуры переработки фенопластов, включающий формование образца. при температуре ниже температуры начала отверждения материала, последующее его прессование между плоскопараллельными плитами и измерение параметра материала образца после окончания вязкопластического течения, отличающийся тем, что, с целью снижения доли бракованных изделий путем повышения объективности оценки температуры переработки, образец подвергают изотермической выдержке при температуре прессования, а в качестве параметра состояния материала образца используют содержание влаги и летучих веществ, выделяющихся при прессовании, повторяют процесс измерения для различных значений температуры плит, а эа оптимальную температуру прессования выбирают температуру, соответствующую выделению 1,2-1,4 мас.й влаги и летучих веществ2. Способ по.п.1, о т л и ч а ю - щ и Й с я тем, что продолжительность изотермической выдержки выбирают в пределах 30-120 с на 1 мм толщины образца.589136 ши и игощ зпнзиаряд ль В.ВощанкСердюкова Заказ 2535 Тираж 489ВНИИПИ Государственного комите113035, Москва П исноемиотнаб.,ьггиям при ГКНТ СССР 4/5 по изоЖ, Р тен Производственно-издательский к бинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О СоставитеинРедактор А.Ревин Техред Л, Корректор СеШевкун