Файл: Райт П. Полиуретановые эластомеры.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 148

Скачиваний: 0

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

Единственный тип термоэластопластов, который можно пере­ рабатывать теми же методами, что и термопластичные полиуретаны, это бутадиен-стирольные термопластичные каучуки, но они усту­ пают полиуретанам по свойствам и используются лишь в некоторых областях (табл. 8.4) [17, 27].

Литература

1.

О. B a y e r ,

Modern

Plastics,

24,

149 (1947).

 

 

 

2.

Bayer

Pocket

Book

for the

Plastics

Industry,

3d

Ed.,

1963.

3.

C. S.

S с h о 1 1 e n b e r g e r,

H .

S c o t t ,

G. R.

M o o r e , Rubber World,

 

137, № 4, 549 (1958).

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

B. F.

G o o d r i c h ,

англ. пат. 849136.

 

 

 

5.

В. F.

G o o d r i c h ,

англ.

пат.

1025970.

 

 

 

6.

К- A.

P i g o t t

et

al.,

J.

Eng.

Chem. Data,

5, №

3, 391 (1960).

7.Частное сообщение.

8.Частное сообщение.

9.Mobay Chemical Co., англ. пат. 1024381.

10.Mobay Chemical Co., англ. пат. 1029086.

11.Bayer, англ. пат. 1037393.

12.Mobay Chemical Co., пат. США 3214411.

13.

P. W r i g h t ,

Rubber Plast. Age,

47,

№ 10, 1077 (1966).

14.

British Geon Ltd, Technical

Bulletin

L I , Estane Polyurethane Materials, 1963.

15.

Bayer Pamphlet

DD 5867e,

Desmopan

Technical Information, 1967.

16.Elastomer Products Ltd pamphlet Elastollan.

17.Anchor Chemical Co. Ltd, Bulletin Ref. 173/R/65, Jectothane Thermoplastic Polyurethanes.

18.

United

States Rubber

Co. Pamphlet

№ 740-B9, Roylar

Elastoplastic.

19.

Mobay

Chemical

Co. pamphlet

Texin,

1964.

 

20.

F. L .

P і t t e n g e r,

Extrusion of Thermoplastic Polyurethanes. Paper Presented

 

at the

SPE Technical

Conference,

Detroit, 1967.

 

21.

Частное сообщение.

 

 

 

 

 

22.

W. D о г m о n,

A.

L а і d 1 a w,

Modern Plastics,

43, № 4, 132 (1965).

23.

D. E s a r o v e ,

SPE

J., 21,

10,

1184 (1965).

 

24.Частное сообщение.

25.Частное сообщение.

26.Shell Technical Bulletin RBR 66 Pll .

27.R. D. D e a n і n, SPE J., 23, № 1, 45 (1967).


Дополнительные данные о переработке полиуретанов

При описании различных методов переработки полиуре­ танов в гл. 6—8 были намеренно опущены некоторые аспекты изго­ товления изделий. Дело в том, что материал этих глав связан с пе­ реработкой полиуретанов, в то время как изготовление изделий из них включает операции, хотя непосредственно и не связанные с пе­ реработкой, но влияющие на качество конечного продукта. Сюда относятся конструкция инструментов для механической обработки, механическая обработка и отделка формованных изделий, виды брака, повторное использование отходов и контроль качества в ходе технологического процесса.

9.1. Конструкция инструментов для механической обработки

Литьевые полиуретаны. Одно из преимуществ литьевых полиуретанов состоит в том, что оборудование для их производства гораздо дешевле, чем оборудование, используемое в производстве обычных резин. В связи с тем, что в процессе формования формы не подвергаются давлению, они могут иметь более легкую конструкцию, чем формы для прессования или литья под давлением. Однако со­ ответствие заданным размерам и качество поверхности изделия, как и при других способах переработки, зависит от качества поверх­ ности формы и точности ее размеров, а стоимость изготовления форм, соответствующих таким стандартам, в общем, одинакова, независимо от их назначения. Как уже отмечалось, одно из преиму­ ществ полиуретанов состоит в более широком диапазоне методов переработки, которые к ним можно применять, по сравнению с дру­ гими эластомерными материалами. Это позволяет выбрать способ переработки наиболее рациональный для получения изделий дан­ ного вида. Так, из литьевых полиуретанов обычно делают крупно­

габаритные

изделия довольно простой конфигурации,

и

 

именно

в этих случаях формы для отливок обходятся дешевле, чем

формы

для обычных

эластомеров.

-

-

• - -

і

В качестве примера можно привести изготовление шин (рис. 9.1). Вполне очевидно, что открытая форма для отливки стоит значительно дешевле, 'чем более массивная пресс-форма; выигрыш в стоимости возрастает с увеличением размеров изделия в тех случаях, когда форма

 

 

 

 

 

 

не слишком

высока

и мо­

 

 

 

 

 

 

жет обогреваться горячими

 

 

 

 

 

 

пластинами.

В

случае

 

 

 

 

 

 

больших

 

высоких

форм

 

 

 

 

 

 

температурный

 

градиент

 

 

 

 

 

 

при

нагревании только на

 

 

 

 

 

 

плоских

горячих

пласти­

 

 

 

 

 

 

нах

(столах)

может

ока­

 

 

 

 

 

 

заться слишком

большим,

 

 

 

 

 

 

и

тогда

 

в

самой

форме

 

 

 

 

 

 

должно

быть

предусмот­

 

 

 

 

 

 

рено устройство

для обо­

Рис. 9.1. Стандартные формы

для

массивных

грева,

а

это,

 

увеличит

стоимость

формы.

 

шин:

 

 

 

 

 

а — д л я литьевого

п о л и у р е т а н а ;

б — д л я

п р е с с о в а ­

 

Формы

для

 

отливки

н и я

обычной резины;

 

 

 

полиуретановых

 

изделий

1

о с н о в а н и е ; 2

— сердечник;

3

— н а р у ж н о е коль ­

 

цо;

4 — крышка;

5 — в е р х н я я

плита; 6 — к а н а в к а .

можно изготовлять из раз­

 

 

 

 

 

 

ных

металлов,

 

однако,

если нужны долговечные формы, рекомендуется использовать обыч­

ную

мягкую

сталь

с химико-термическим упрочнением поверх­

ности

(цементированной

поверхностью),

выполненным

до введения

формы в

эксплуатацию.

 

При

необходимости в форме

могут быть

предусмотрены

 

отверстия

 

 

 

 

для_выхода воздуха, и если

 

 

 

 

их размер

(в разрезе)

не

 

 

 

превышает

0,10

мм,

воз­

 

 

 

 

дух

будет

выходить

без

 

 

 

 

заметной

утечки

полиуре­

 

 

 

 

тана (рис. 9.2). В неко­

 

 

 

 

торых

случаях

необходим

 

 

 

также

 

и

вертикальный

 

 

 

 

воздухоотвод

(см.

рис.

Рис. 9.2. Отвод воздуха в формах для полиуре­

9.2, б).

 

 

 

 

 

 

При

разработке

кон­

тана:

 

 

а

— с т а н д а р т н ы й

г о р и з о н т а л ь н ы й

в о з д у х о о т в о д ;

струкции

формы

необхо­

б

— в е р т и к а л ь н ы й в о з д у х о о т в о д .

 

димо

иметь

в

виду,

что

 

 

 

 

изделие обычно вынимается из формы недоотвержденным и, следовательно, подвержено механическим повреждениям. Поэтому форма должна быть сконструирована таким образом, чтобы при выемке изделие не подвергалось излишней деформации, вплоть до того что форма может быть разъемной и состоять из нескольких частей (рис. 9.3).

Иногда конструкция формы такова, что неизбежно образование воздушных раковин при заливке жидкого полиуретана в верхнюю


буется для других материалов. В результате след от литника го­ раздо больше, чем обычно на изделиях, изготовленных литьем под давлением. Должно быть предусмотрено устройство для нагревания формы и изоляции ее от задней пластины.

Для освобождения отливки от литников более эффективной ока­ зывается конструкция с поднутрением или с обратной конусностью

(по сравнению

с типом Z).

 

 

 

Усадка. Усадка имеет место при формовании самых различных

полиуретанов и зависит от типа материала и конфигурации

изделия.

В

общем, все типы материалов — для свободного

литья,

прессова­

ния и литья под давлением — испытывают усадку

от 0,45—0,55 мм

на

25,4 мм.

 

 

 

 

В случае отливок усадка больше зависит от

размера

изделия,

и

при толстых

стенках большого диаметра усадка по наружному

диаметру может доходить до 0,88 мм на 25,4 мм. В высоких формах от 60—90 см, усадка по высоте неравномерна, что зависит от неравно­ мерности температуры в форме. Различные полиуретаны имеют свои особенности, и единственно правильная информация в этом отношении может быть получена только на основании собственной практики. В случае отливок, где размеры должны быть соблюдены

очень точно, необходимо строго выдерживать температурный

режим

в форме. Температура жидкого полиуретана и Те температуры,

кото-

рым он подвергался в ходе синтеза, сильно влияют на усадку

и по­

тому должны быть стандартизованы.

 

9.2. Смазывание и чистка форм

При формовании литьевых, и вальцуемых полиуре­ танов для облегчения выемки изделий из формы используются смазки. При формовании термопластичных полиуретанов смазки обычно не применяют, но рекомендуется время от времени смазывать форму силиконовым составом для предотвращения прилипания литника.

Для смазки пресс-форм обычно используется эмульсия соли

жирной сульфокислота в воде, хотя она и имеет тенденцию

накапли­

ваться

на стенках. Применяются и дисперсии на

основе

силикона

и политетрафторэтилена, но первую из них нужно

применять осто­

рожно,

если в дальнейшем предполагается склеивать

изделия.

Для

литьевых полиуретанов годятся многие смазки, в том числе

и уже

упомянутые дисперсии политетрафторэтилена и

силикона.

Для полиуретанов на основе сложных полиэфиров вполне эффектив­ ной смазкой оказался очищенный воск карнауба и некоторые другие аналогичные синтетические воски. Хотя полиуретаны обычно не прилипают к твердому политетрафторэтилену, все-таки между ними образуется некоторое трение, что затрудняет выемку изделия из формы. По этой причине формы, покрытые изнутри пленкой ПТФЭ,

для

полиуретанов

непригодны.

Для

полиуретанов на основе простых полиэфиров синтетиче­

ские

и

карнубский

воски не годятся; рекомендуется использовать



Наилучшая отделка поверхности у мягких полиуретанов дости- : гается шлифованием. Рекомендуется применять тонкий щлифо- | вальный порошок и шлифовальный круг с грубой поверхностью; J скорость круга 30—60 мімин. Обрабатываемая поверхность подается / медленно — 0,02 мм на один оборот круга. При более высоких скоростях подачи поверхность полиуретана может оплавиться и круг загрязнится.

Поскольку для полиуретанов характерно высокое сопротивление раздиру, неудивительно, что удаление заусенцев с поверхности изде­ лия представляет известную трудность. Легкого полирования, доста­ точного для многих других резиновых изделий, здесь недостаточно; для полного удаления заусенцев необходимо шлифование.

Иногда применяется удаление заусенцев с помощью заморажи­ вания, но во многих случаях трудно обеспечить нужные условия. Необходимо полностью удалить заусенцы и при этом не повредить изделие. Применение этого метода для полиуретанов требует боль­ шей точности, чем для-обычных каучуков.

9.4. Контроль качества и брак

Количество брака при переработке полиуретанов во многом зависит от вида изделия, типа используемого полиуретана, контроля качества и хода процесса.

Для литьевых полиуретанов при широком ассортименте изделий общий уровень брака не должен превышать 5%. По отдельным группам изделий показатели брака приблизительно следующие: ^ляггртшьтр тітиньу — ™ацр? | % промышленный листовой материал общего назначения — менее 2 %, прочие профилированные изделия — 5—15%. Относительно высокий процент брака в последней группе объясняется тем, что к некоторым изделиям этой группы предъяв­ ляются очень высокие требования в отношении качества отделки по­ верхности и точности размеров. К таким изделиям относятся гидрав­ лические затворы, и здесь уровень брака может достигать 25%. Это, кстати, является веским доводом в пользу того, чтобы эти и подобные им изделия высокого качества изготовляли из вальцуемых или термопластичных полиуретанов при условии, что последние

обладают необходимыми

свойствами. Дефекты,

которые приводят

к бракованию отливок

из полиуретана, обычно

вызываются пло­

хим перемешиванием преполимера и удлинителя цепи, образованием пузырьков из-за присутствия влаги или воздуха, захваченного при перемешивании, воздушных раковин, вызванных неправильным способом заливки форм или неправильной конструкцией самой формы и, наконец, излишком смазки в форме.

Максимальный уровень брака для изделий из вальцуемого по­ лиуретана — также 5%, но причины брака, как и следует ожидать, здесь иные. Основная причина — плохие реологические свойства • некоторых материалов, которые вследствие этого плохо отверждаются и дают некачественные детали. Материалы, вулканизуемые с помощью