Файл: Райт П. Полиуретановые эластомеры.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 151

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

фирмы «Анкор Кемикл Ко. ЛДТ»— находился

2 ч в сушилке при

80 °С с циркуляцией

воздуха):

 

 

Толщина

листа,

мм

 

 

-

0,63

Ширина

листа,

мм

 

 

 

1371 .

Температура

в зонах

цилиндра,

°С

 

I

(задняя

зона)

 

 

180

I I

 

 

 

 

'

 

185

I I I

 

 

 

 

 

 

185

IV

 

 

 

 

 

 

185

V

 

 

 

 

 

 

185

V I

 

 

 

 

 

 

185

Температура

головки

(все зоны),

°С

175

Скорость

вращения

шнека, обімин

15

Питание

двигателя,

а

 

 

138

Набор сит, меш

 

 

 

20/40/40

Рисунок

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема установки

для экструзионных

покрытий:

 

 

 

 

1 — э к с т р у д е р ; 2 — ф о р м у ю щ а я

головка;

3 — нагреватель; 4

— п о д л о ж к а ;

5

— о х л а ж д а ­

ю щ и й валик д л я р е з и н о в о г о валика; 6 — в а л и к

из с и л и к о н о в о й

резины;

7 —

х р о м и р о в а н н ы й

в а л и к д и а м е т р о м 406,4 мм; 8 —• то ж е д и а м е т р о м

304,8 мм; 9 — т я н у щ и е

валики;

10 — прием ­

ное у с т р о й с т в о .

 

 

 

 

 

 

 

 

Для экструзионных

покрытий

различных

материалов лучше

_использовать

термопластичные

полиуретаны;

Дормон

и

Леидлоу

[22] описали такой процесс для материалов марки эстан. Исполь­

зовался

63-миллиметровый

экструдер

с отношением длина : диа­

метр =

24 : 1 и шнеком из

полиэтилена

со степенью сжатия 2,8 : 1.

Пленка экструдировалась через головку типа «рыбий хвост» не­ посредственно на подложку (покрываемый материал) до того, как она поступала на валики для прокатки (см. рисунок). Как и у мно­ гих других материалов, поверхность у эстана во время переработки становится липкой и сохраняет это свойство некоторое время после окончания переработки. Именно благодаря этому свойству и спо­ собности «смачивать» многие материалы эти полимеры можно наслаи­ вать на различные поверхности без предварительной обработки последних. Ниже приведены некоторые сведения о процессе наслаи­ вания эстана на бумагу, поливинилхлоридные листы, хлопчато­ бумажную ткань и ткань из найлона:



Эстан,

смесь

 

 

 

58092

№ 58092

№ 58054

58095

Подложка

 

 

 

 

Крафт-

Лист

Хлопчато­

Ткань

 

 

 

 

 

 

бумага

из ПВХ,

бумажная

из

найлона

 

 

 

 

 

 

18,144 кг

0,038 мм

ткань

120X72

Толщина

экструдируемой

плен-

 

толщиной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,025—0,003

0,127

0,304

" 0Д)1О

Температура

в

зонах

цилин­

 

 

 

 

 

дра,

S C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

(задняя

зона)

• • •

138

149

121

 

149

I I

 

 

 

 

 

 

149

168

144

 

170

I I I

 

 

 

 

 

 

166

184

162

 

178

Температура

переходной

муф­

174

193

172

 

182

 

 

 

 

 

ты, °С

 

 

 

 

 

176

182

172

 

182

Зазор

формующей

головки

2,54

2,54

2,54

 

2,54

Температура в зоне формующей

 

 

 

 

 

 

головки, °С

 

 

 

 

182

176

176

 

182

I

 

 

 

 

 

 

 

I I

 

 

 

 

 

 

182

176

176

 

182

I I I

 

 

 

 

 

 

182

176

176

 

182

Скорость

вращения

шнека,

21

28

28

 

28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кгс/см2

 

Нейтральное

 

 

Давление

в головке,

246

140

140

 

295

Набор

сит, меш

 

 

40/60/80/100

20/120/120/20

20/40/60

40/60/80/100

Температура

расплава

(мате-

182

182

176

 

182

 

 

 

 

 

 

а • •

 

Потребляемая

сила тока,

14

13

12

 

15

Предварительное

нагревание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Низкое,

Среднее,

Низкое,

Высокое,

Температура

охлаждающих

71

82

71

 

93

30 .

38

38

 

38

Линейная

скорость экструдата,

 

 

 

 

 

 

м/мин

 

 

 

 

 

39,62

9,14

6,09

41,14

Хотя это относительно новый метод переработки, однако слоистые материалы уже нашли себе применение в различных областях [23], например при изготовлении ткани для плащей с улучшенной изно­ состойкостью, эластичных контейнеров для топлива, покрытий лент конвейера. Предлагается использовать этот метод при покры­ тии полиуретановых пенопластов, используемых для изготовления мебели; преимуществом' в данном случае является то, чтб'это покрът^

тие

не влияет

значительным образом на деформацию пенопласта

под

нагрузкой.

 

 

 

Каландрование. Каландрование термопластичных

полиуретанов—

более сложный

технологический процесс, чем литье

под давлением

или

экструзия,

особенно в случае разветвленных

термопластов.

Для обеспечения хороших реологических свойств, прочности го­ рячего расплава и предотвращения излишней клейкости материала решающее значение имеет правильный температурный режим. Клейкость материала, о которой уже упоминалось по отношению к маркам эстан, выгодна при экструзионных покрытиях, но является


недостатком при каландровании. Чтобы устранить ее, приходится применять смазки, например стеарат кальция или стеариновую кислоту. Когда расплав поступает" из мельницы на кала^дрГрттчгєнь важно, чтобы он не остыл. Реальные условия рабочего процесса зависят от типа мельницы и каландра и обычно определяются на практике, однако ниже для примера даны некоторые параметры для

четырехвалкового каландра типа

L

[24]

(Джектотан

В (твердость

по Шору А — 92)

+

0,25%'

стеариновой

кислоты):

 

Температура,

°С

 

 

 

 

150

расплава

• • • •

 

 

 

 

валков

каландра

 

 

 

 

160

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

160

3

 

 

 

 

 

 

165

4

 

 

 

 

 

 

165

Отношение

трения

 

 

 

 

 

валик

1 : валик 2 =

1,2

: 1

 

 

 

валик

3 : валик 4 =

. , 1 : 1

 

 

 

Использование

растворов.

Все

термопластичные

полиуретаны

растворяются в определенных растворителях, хотя для большинства требуются такие растворители, как тетрагидрофуран, диметилформамид и диметилсульфоксид.

Однако после некоторой модификации эти материалы могут рас­ творяться и в более слабых растворителях. Один из способов такой модификации заключается в снижении молекулярного веса полиуре­ тана; для этого при получении полиуретана применяется избыток гидроксилсодержащего соединения относительно изоцианата [25]. Так, полиуретановый эластомер, синтезированный при следующем соотношении компонентов: 1 моль полиэтиленадипината, 2,13 моль МДИ и 1,33 моль 1,4-бутандиола, растворяют в метилэтилкетоне,

Выпускаются несколько марок эстана [14], растворимых в сме­ сях метилэтилкетона, ацетона, толуола и этилового спирта; растворы характеризуются различным временем высыхания, чем опреде­ ляется сфера их применения. Покрытие поверхностей растворами можно производить кистью, напылением, маканием; растворы со: ответ^твуюлцей ^рецептуры можно использовать и как клеи. Мате­ риалы марки эстан "представляют сооой линейные полиуретаны, не требующие вулканизации. После высыхания пленка из раствора сразу приобретает конечную прочность. Однако для клея лучше вводить вулканизующие агенты, например полиизоцианаты, пере­ киси, триэтиламин или эпоксидные смолы, и в таком случае важное значение приобретает выдержка при высокой температуре.

Прочие методы переработки. В печати практически нет

сведений

о переработке термопластичных

полиуретанов

методом-шприцева­

ния, вакуум-формованием и об

изготовлении

рукавной

пленки

экструзией, хотя эти методы и используются разными фирмами. Порошкообразные материалы можно применять для покрытия ме­ таллических изделий в ваннах.


Из того, что уже было сказано, очевидно, что линейные термо­ пласты (например эстан) перерабатываются легче, чем частично сшитые материалы, например тексин, при переработке которых требуется более высокая квалификация и больше эксперименти­ рования для создания оптимальных условий.

Необходимость тщательного контроля параметров, в том числе содержания влаги и вязкости, имеет огромное значение при пере­ работке термопластов. Одна из трудностей, с которыми сталкива­ лись переработчики раньше, состояла в том, что для получения удовлетворительных материалов требовалось каждый раз подби­ рать условия синтеза. Эта неустойчивость рабочих параметров огра­ ничивала применение термопластичных полиуретанов.

8.3. Свойства

Выше уже приводились свойства ряда термопластов. На основании этих сведений, а также химического состава полимеров ясно, что они по общим характеристикам весьма сходны с литьевыми полиуретанами. Подробно свойства термопластов описаны в гл. 10.

Здесь рассмотрим более подробно свойства деформации при сжатии и растяжении. На различные структуры линейных и раз­ ветвленных термопластов уже было указано. Разветвленные термо­ пласты в соответствующих условиях обладают способностью обра­ зовывать аллофановые и, возможно, биуретовые связи, хотя меха­ низм их образования пока неизвестен. Такие условия отчасти созда­ ются при температурах переработки, но для обеспечения оптималь­ ных показателей остаточной деформации обычно требуется после­ дующая выдержка при высокой температуре. Выше было показано, как снижается значение остаточной деформации после такой обра­ ботки.

Таблица 8.4

Сравнительные свойства некоторых эластомеров и пластмасс

 

 

 

 

а

" г

 

 

 

 

V

 

 

 

 

к

Полиу] (джект А)

П о к а з а т е л и

 

Кариф. 201TR

 

 

 

Твердость по

Шору А

85

87

Сопротивление

разрыву,

 

 

кгс/см2

при

300%

119

337

Напряжение

 

 

удлинении,

 

кгс/см2.

77

130

Остаточное

удлинение,

600

-

%

 

раздиру

600

Сопротивление

 

 

(Die С), кгс/см

. • •

71

98

Максимальная

 

темпера­

 

 

тура переработки (при­

65

ПО

близительно),

°С

. . -.

Натург1ЛЬныйкаучук

«8

Полиэтилен низкой ПЛОТНОїсти

р.

 

 

 

« 3

 

 

 

« о

й

П л а с т и ф и ­

Бутадн стирол каучук

 

Сополи этилен; винилацетате

ц и р о в а н н ы й

 

« 2 . .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пвх

55

45

94

91

 

40

67

210

147

77

133

 

84

210

35

21

66

 

66

600

900

120

660

 

360

250

 

 

 

 

 

 

ПО

ПО

70

60

 

60

60