Способ экструзии термопластов

Изобретение относится к технологиипереработки полимеров экструзией иможет быть использовано на предприятиях, выпускающих погонажные изделиядля машиностроения, мебельной промьппленности и строительства.Цель изобретения - повьппение точ,ности размеров изделий.Способ осуществляют следующим образом.П р и м е р 1. Экструдируют длинномерное изделие - обойму винтового,насоса из гранулированной антифрикционной композиции состава, мас.ч.:Полиамид100Минеральное масло 10Стеарат кальция 3Графит коллоидный 10Технологические характеристики ма ериала:ПТР = 20-23 г/10 мин (Т = 508 К;Р = 21,19 Н);нижняя граница равновесной температуры плавления материала равна 25( РТР = 488 К;температура выходной зоны, равнаяТР = 30 1 К, на 10 К вьппе температурыкондиционирования изделий,Длина 1 Формующего канлла равна 301,2 м,Охлаждаемая зона экструзионнойголовки разбита на 10 равных по длине автономных зон охлаждения. Температуру зоны определяют в серединеэоны.Дорн снабжен собственной системойохлаждения, позволяющей поддерживатьНеобходимое распределение температурного поля по его длине, 40Распределение температурного поляЙо длине мундштука и дорна устанавлиВают по зависимостиих лл кх- к кТ, = Т е + Т (1-е ),:при эмпирическом коэффи 1 денте М, равном 1, 1,331,60; З,О и ",О.Температура контрольных точек вцентре участков Формующих поверхносгей приведена в табл. 1,После кондиционирования изделийзамеряют их размеры и по известнойметодике определяют усадку, среднееарифметическое значение усадки; средйеквадратичное отклонение и колебаниеОтносительно среднего значения,В табл . 2 приведены параметры, "характеризующие точность профиля длинномерных обойм, изготовленных по известному и предлагаемому способам, атакже энергетические параметры процесса экструзии,П р и м е р 2. Из гранулированнойантифрикционной композиции состава,мас.ч,;Поли-м-додекалактам(Полиамид) 100Минеральное масло 10Стеарат кальция 3Графит коллоидный 1 Оэкструдируют длиннэмерное изделиеобойму винтового насоса по примеру 1.Геометрич еские:1 араметры профиля:наибольшая толщина - 30 мм, наименьшая толщина - б мм,Технологические характеристикиматериала:ПТР = 15-18 г/10 мин (Т = 473 К;Р = 21,19 И),нижняя граница равновесной температуры плавления материала равнаТ, = 448 к,температура расплава на входе вэкструзионную головку равна 473 К. Распределение температурного поляпо длине экструзионной головки устанавливают по предлагаемому способупри температуре выходной зоны, равнойТ = 283 К, и эмпирическом коэффициенте М = 1 (кривая 1 на фиг. 1),М = 1,33 (кривая 2 на фиг, 1), М =1,60 (кривая 3 на Фиг. 1), М =3,0 (кривая 4 на фиг. 1), М = 5,0(кривая 5 на фиг, 1), Охлаждение экструзионной головки по известномуспособу илпюстрирует кривая 6 наФиг. 1,На фиг, 2 изображен график характеризующий охлаждение экструэионнойголовки по предлагаемой зависимостипри эмпирическом коэФфициенте М =1,60 и температуре выходной зоны,равной Т и = 265 К (кривая 1 на Фиг,2),Т = 273 К (кривая 2 на фиг,2), Т283 К (кривая 3 на Фиг,2), Т 8293 К (кривая 4 на Фиг.2 ТВ.=ЗООК(кривая 5 на Фиг,2), а также охлаждение головки по изве"тному способудо температур 265 К (прямая б на Фиг,2), 273 К (прямая 7 на Фиг,2), 283 К(прямая 8 на Фиг, 2), 293 К (прямая 9на фиг. 2), ЗООК (прямая 10 на Фиг.2) .По методике примера 1 определялоськолебание усадки, Значения колебанияусадки для изделий, полученных по12 10 10 3 где Т; Та блица 1 Температура Известчныи спо контроля От входа (т,к,) до т.к.хх 10 м М=1,33 соб, К М=1,0 440 458 474 471 477 280 455 367 403 437 280 320 357 402 414 429 280 30 295 322 368 402 382 280 42 14234предлагаемому и известному способамприведены в табл,З,П р и м е р 3. С помощью экструзионньи Головок с мундштуками круГлого профиля диаметром 21 мм и длиной0,45; 0,60 и 0,80 м экструдируют приток из гранулированных композицийсостава,м.ч.:У 1. 10Полигексаметиленсебацинамид (Полиамид) 100Графит коллоидный 15Минеральное маслоСтеарат кальцияУ 2,Поли-Ы-додекалатам(Полиамид2) 100 20Минеральное масло 10Стеарат кальция 3Графит коллоидный 1011 3.Полиэтилен низкой 25плотности 100Минер,"льное масло 100Стеарат кальция 20Р 4.Полиэтилен высокой 30плотности 100Минеральное масло 100Стеарат кальция 20Экструзионные головки охлаждаютпо предлагаемой зависимости при М1,60 и температуре выходной зоны,равной 265 К, 283 К и ЗООК. Равновесная температура плавления материаладля композиций РУ 1-4 соответственноравна 488 К, 448 К, 375 К, 396 К. Температура расплава для композиций МУ 1-4на входе в головку соответственкоравна 508 К, 473 К, 423 К, 418 К. Для 9 точки Расстояние сравнения экструдируют пруток принеизменной скорости экструзии приохлаждении головки по известному способу. По методике примера 1 определяют колебание усадки. Значения колебания усадки приведены в табл. 4. Формула изобретения Способ экструзии термопластов, включающий подготовку расплава, в.- давливание через удлиненную формующую головку с одновременным охлаждением в головке до температуры ниже температуры плавления термопласта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности размеров изделий, участки оформляющей поверхности экструзионной головки охлаждают до различных температур по зависимос- ти М к мх х-Г к-й Т; =Т е + Т (1-е ), - температура х-го участкаформующей поверхности головки, К;- нижняя граница интервалатемператур плавления термопласта, К;- температура выходного участка формующей поверхности,на 5-15 К превышающая температуру кондиционированияпогонажного изделия, К; - длина формующего каналаголовки, м;- расстояние от входа в формующий канал до -Го участка, м;эмпирический коэффициент,равный 1,33-3,0. в контрольных точках,К Г М=1, 60 М=З, 0 М=5,066 342 280 322 310 286 281,78 313 280 299 292 282 280 90 291 285 283 281 102 28 280 281 281 281 281 280 281 281 281 281 281 Таблица 2 Способ йараметры Иэвестный Предлагаемый осадка) 7 1,612 О, 198 О, 129 О, 054 0,363 1,408 0 реднеквадратич ноеотклонение усадки,х 10 Е 15,67 7,07 2,12 0,76 2,71 16,11 Колебания усадки,Х 107, 30,71 13)85 4)16 5,81 20,62 Сила тока приводаЬнека) А 10-12 25-32 21-26 20-22 18-19 17-50 Сила тока приводатянущего устройства,А 20-50 Суммарный потребляемый ток, А 32-60 25-32 21-26 20-22 18-19 17-50 У точкикОнтроля1423412 8Та блица 3 В известном способе 1 00 1 33 1 60 3 00 5 00 265 3,46 4,20 5,82 6,76 24,68 36,25 273 6,14 4,16 3,26 5,80 18,31 32,10 28,47 1)32 3)64 12)60 Ф 283 1002 4 12 13,10 5,08 4,60 5,00 9,10 20,64 293 300 15,3 6,77 5)42 5,14 8,56 15,32 Таблица 4 Колебание усадки иэделий, х 10 Х при длине головки Компоэиция, в 10,60 мГ 1080 мГ Т 1045 мт Т 283 К Твв тв 265 к ЭООКТь 265 К Т 283 К Тв ЭООК Тв 265 К Т 28 Э КТвЭООК 6,61 12650 4 86 Э, 10 1,40 2 3000 617 1018 644 1,32 5,25 4,50 2,73 1,Э 2 3 6080 60,00 - 24,80 850 1640 8,37 3,20 10,70 12,64 15,40 20,10 аэ,ао 32,1 а 4 80,40 82,60 8,30 5,75 1 32, 15 31,00 26,42 32, 15 32,00 26,20 15, 1 Э 37,08 14,40 2 36,60 2952 28,93 3 56,40 42,70 36,60 57,60 43,20 34,70 4 80,40 65, 70 48,20 47,60 82, 00 65,80Темп ера тура Та вых од но зоны, К Колебания усадки изделий х 10)7,По предлагаемому способу при М: Экструэия по предлагаемому способу 12 14 1285 1 42 8 52 Экструэия по иэвестному способу ЭЗ,ОО 36,00 55,80 80,50 31,4028, 15 41,30 66, 20 25,80 15,30 35,90 4560/5 изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проек аказ 4480/21 Тираж 559 ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, ЖПодписнонного комитета ССений и открытийРаушская наб., д