ПОЛУЧЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОВЫШЕННОГО ДАВЛЕНИЯ. Прессовый метод. Прессы. Пресс формы

  

Вся электронная библиотека >>>

 Теплоизоляция  >>>

 

 

ПОЛИМЕРНЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Раздел: Строительство. Теплоизоляция

 

ПОЛУЧЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОВЫШЕННОГО ДАВЛЕНИЯ. Прессовый метод

  

Полимерные теплоизоляционные материалы с применением повышенного давления можно получить четырьмя методами:

1)        прессованием смеси полимера и газообразователя при повышенных температуре и давлении с последующим вспениванием размягченной композиции в пресс- форме или вне пресса (прессовый метод);

2)        выдавливанием через нагретое сопло или щель размягченного полимера, насыщенного под давлением

газами, газообразными продуктами разложения порофо- ров или парами низкокнпящнх жидкостей (экструзион- ный метод);

3)        впрыскиванием под давлением в холодную форму размягченной полимерной композиции, насыщенной газами или низкокипящими растворителями (литье под давлением);

4)        насыщением размягченной полимерной композиции газами или низкокипящими растворителями под давле- vi нием с последующим вспенива- ^ I , ) нием массы путем снижения давления (автоклавный метод).

1) ниже температуры Тс — зона упругой обратимой деформации, соответствующая стеклообразному состоянию полимера;

2)        интервал температур Тс—7'т —зона обратимой высокоэластической деформации, соответствующая ре- зиноподобному состоянию полимера;

3)        выше температуры Тт — зона вязкого течения.

Термопластичные полимеры вспениваются в состоянии высокоэластической деформации при температуре, на 10—20°С превышающей температуру Тс. При этом происходит некоторая ориентация макромолекул и получаются наиболее прочные пенопласты. Но теплостойкость этих пенопластов невысока, так как уже при 70— 80°С по мере диффузии газов из ячеек пенопласта развиваются релаксационные процессы, ведущие к усадке пенопласта.

 

Прессовый метод

 

Этот метод наиболее распространен. Он включает ( 17) три основные операции: смешивание полимера с газообразователями и другими компонентами, входящими в композицию; прессование композиций; вспенивание заготовок.

Для получения жестких пенопластов полимер смешивают с газообразователями и другими компонентами в шаровых мельницах, снабженных рубашками охлаждения. Процесс продолжается в течение 6—24 ч до получения однородной мелкодисперсной смеси. От однородности композиции в большой степени зависит качество готовой продукции. При смешении композиций большое значение имеет правильный подбор количества и качества шаров. В шаровых мельницах емкостью до 1 м3 чля смешения компонентов можно применять металлические шары. В мельницах большой емкости, ввиду значительного выделения тепла от трения металлических шаров, лучше применять диабазовые или фарфоровые шары. Практикой установлено, что на каждые 100 кг композиции необходимо загружать 250—300 кг шаров следующих размеров: диаметром 75 мм — 30%, 45—50 ми — 40% н 30 мм — 30% [42].

При образовании пасты (например, при получении «ластичных пенопластов) исходные вещества смешивают в смесителе лопастного тина. Полученную насту перед прессованием подвергают созреванию (желнрованию), г. е. выдерживают в емкостях при 25—30°С не менее двух суток.

Прессуют композиции на гидравлических прессах в прессформах закрытого типа ( 18). Прессформы делятся на два основных типа, поршневые и телеско пнчеекпе. Прессформы поршневого типа применяюся для прессования заготовок с небольшими габаритами (в основном не более 400X400 мм). Однако их большой пес затрудняет механизацию операции загрузки, съема и разборки. Недостатками являются также их большая высота, так как объем композиции при загрузке в 2,5— 3 раза превышает объем заготовки, плохая герметичность, которая увеличивается в процессе эксплуатации, и неравномерность силового поля.

В конструкциях телескопических прессформ (для их запирания) использовано внутреннее давление: замки, имеющие внутренний конус, плотно прижимаются к матрице развивающимся в преесформе давлением Телескопические прессформы легче поршневых в 3—5 раз, имеют небольшую высоту в разомкнутом виде (не более 50 мм), что позволяет увеличить этажность прессования. Недостатки их следующие: при их использовании требуется параллельность обогреваемых плит и отсутствие на них дефектов и загрязнении; необходима механизация установки и съема прессформ, специальное оборудование и оснастка для разборки прессформ и таблетирова- пие композиции [42].

В процессе прессования под влиянием повышенной lVMiirpavYpbi (1 '.10 ISO'V) н давления 120 200 к.'с/гм" частицы полимера сплавляются в монолитную массу. Несколько позже разлагается газообразователь и выделившиеся газы частично растворяются в полимере, образуя насыщенный раствор, частично (избыток газа) равномерно распределяются R нем в виде мельчайших элементарных ячеек.

Для полного прогрева заготовки ее выдерживают при температуре прессования. Время выдержки зависит от толщины заготовки и составляет 1—2 мин па 1 мм ее толщины. Для некоторых марок пеиопластов выдержку можно сократить, повысив температуру прессования

Прессование оказывает решающее влияние на равномерное распределение газа в заготовке и на размер элементарных ячеек. Слишком быстрый подъем температ\ ры, неравномерный обогрев прессформы, излишнее вытекание композиции, недостаточное давление пресса — все это ухудшает качества материала и даже приводит к браку.

Так как при прессовании в горизонтальных формах для получения плит больших размеров требуются прессы большой мощности и громоздкие тяжелые фор\'ы, представляет интерес способ так называемого вертикального прессования. Принцип этого способа заключается в том, что пластмасса отпрессовывается в виде полых цилиндров, которые развертываются в длинные листы путем лущения. Если хотят избежать лущения листов при небольшой их толщине, то заготовку отпрессовывают в виде полого цилиндра вместе со спирально заложенной в полимер алюминиевой фольгой или вместе с тонкими металлическими цилиндрами разных диаметров. В этом случае листы развертываются одновременно со вспениванием материала.

Этот способ значительно повышает производительность оборудования и позволяет получить на прессах мощностью 35—75 тс листы пенопластов длиной в несколько метров.

Большую роль при получении пенопласта с малым объемным весом играет такой технологический прием, как подвспенивание заготовки в прессформе в конце выдержки. В этом случае объемный вес пенопласта понижается без увеличения содержания газообразователя в рецептуре.

Подвсиеинванне ведут с помощью плавного спуска мпленпи пресса, н результате чего давление газов и прессформе поднимает пуансон, увеличивая высоту заготовки. В зависимости от высоты подвспенивания объемный вес в прессформе снижается на 30—50%. После выдержки заготовки охлаждают до комнатной температуры и извлекают из прессформы.

При вспенивании заготовки вторично нагревают при 85—120°С до размягчения полимера. В зависимости от марки пенопласта заготовки нагревают паром, водой или горячим воздухом. Под влиянием возрастающего давления газа в заготовке увеличиваются имеющиеся ячейки и вследствие снижения растворимости газа в полимере образуются новые. Поэтому заготовка в свободном состоянии вспенивается, т. е. увеличивается в размерах, в основном сохраняя форму, подобную первоначальной.

Так как при нрессопаннн практически невозможно создать идеальные условия для равномерного обогрева всех участков заготовки и герметичности прессформ, вспененные плиты пенопласта получаются несколько изогнутой формы. Для устранения этого заготовки вспенивают в камерах, снабженных гидравлическим приспособлением для выпрямления. По окончании вспенивания плиты пенопласта подправляют небольшим давлением (0,1—0,5 кгс/см2), в результате чего пластины выпрямляются, и в таком состоянии охлаждают водой.

Заготовки целесообразно вспенивать, в . перфорированных металлических ограничительных кассетах, причем внутренний размер кассет должен соответствовать заданным размерам пенопласта. Охлаждение ведут в этих же кассетах, поэтому выпрямлять плиты нет необходимости.

Большое значение при получении пенопластов прессовым методом имеет автоматизация управления технологическим процессом, которая позволяет увеличить производительность труда и улучшит!, качество выпускаемой продукции.

Характеристика основного технологического оборудования, применяемого в СССР для прессового метода получения пенопластов, приведена ниже.

При получении пенонластов прессовым методом насыщение полимера газами вместо введения газообразователя в композицию и последующего его разложения можно вести подавая газ или смесь газов в прессформ под давлением ( 200 кгс/см2) [90, 131, 178, 303, 312].

К положительным сторонам прессового метода следует отнести его универсальность (почти любому термопластичному полимеру можно придать пенообразное состояние и получать материалы с повышенной прочностью, малым водопоглощением и т. д.). Недостатками этого метода являются сложность технологического процесса— громоздкие прессы, сложные прессформы и отсутствие поточности производства, что в целом повышает стоимость материала и служит серьезным препятствием для массового развития этого метода.

К прессовому методу можно отнести также получение пенопластов с открытыми порами: полимер (полиэтилен, политетрафторэтилен и др.) смешивают в шаровых мельницах с водорастворимым веществом (например, хлористым натрием). Полученную композицию прессуют под давлением 250—300 кгс/см2 в прессформах без подогрева. Полученные заготовки нагревают до температуры на 5—10°С выше температуры плавления полимера для сплавления зерен. После охлаждения полученную заготовку помещают в кипящую воду. После полного растворения добавки полученный поропласт высушивают.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  ПОЛИМЕРНЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

 

Смотрите также:

 

ПРЕСС-ФОРМЫ. Краткая классификация пресс-форм

§ 2. Краткая классификация пресс-форм. Пресс-формы служат оснасткой для одного из самых прогрессивных и распространенных способов обработки пресс-порошковых материалов...

 

Технологический процесс обработки деталей пресс-форм

Позицией называют каждое из различных положений обрабатываемой матрицы пресс-формы относительно оборудования.

 

...штампов. Прогрессивные методы изготовления штампов, пресс-форм...

Для транспортировки штампов и пресс-форм массой до 1500 мм применяется тележка с выдвижной платформой, на передней части которой имеется рольганг (132).

 

Способы обработки рабочих частей пресс-форм. мастер-пуансон

Прежде чем приступить к обработке оформляющих поверхностей деталей пресс-форм, необходимо знать, что одним из главных требований к рабочим частям...

 

Прессы для полусухого формования кирпича

В прессе осуществляются засыпка массой (пресс-порошком) пресс-формы, двустороннее трехступенчатое прессование, выталкивание и съем изделий.

 

Кривошипный пресс. КЛАССИФИКАЦИЯ. ЭЛЕМЕНТЫ КРИВОШИПНОГО...

Пресс-формы служат оснасткой для одного из самых прогрессивных и распространенных способов обработки пресс-порошковых материалов — обработки давлением...

 

Изготовление и обработка деталей пресс-форм и форм для литья. пресс...

Рабочее место слесаря-наладчика по пресс-формам и формам для литья должно быть оснащено вспомогательным инструментом и приспособлениями.

 

Прессы для производства керамических плиток. гидравлические прессы

В зависимости от размера прессуемых плиток на пресс устанавливаются соответствующие пресс-формы, отличающиеся размерами и количеством штемпелей и проемов в матрице.

 

Приспособления и инструмент для доводочно-полировальных работ. Паста...

Направление штрихов на поверхности пресс-формы должно соответствовать направлению течения обрабатываемого материала при прессовании.

 

ПРЕССЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПЛАСТМАСС. Для обработки пластмасс...

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПРЕССЫ. Глава 26. Основные типы гидравлических прессов.
В связи с этим пресс-формы для пластмасс отличаются высокой...