Особенности переработки термопластичных композиций, содержащих асбест

Результаты переработки термопластов с 30-40% содержанием асбест-хризотила представлены в статье. Исследования были выполнены с реологическими особенностями' составов в расплавленном виде.

Было определено, что при температуре T=120-130 ° C происходит расплавление составов и полностью заполнение формы.

Авторы ввели уравнения отношения технологических особенностей от структуры состава и реологических особенностей расплавленных материалов.

Было определено, что исследуемые материалы могут быть преобразованы с помощью очень эффективного пути: с выбросом под давлением и вытеснением.

Значительная часть термопластичных композиций используется для изготовления деталей и изделий для комплектации машин и агрегатов, эксплуатируемых в различных условиях температурного и механического нагружений.

В связи с этим выбор высокопроизводительных методов переработки играет решающую роль при формировании ассортимента и себестоимости конечных изделий.

Полимерные композиции, содержащие в качестве армирующего компонента волокнистые минералы, требуют глубокого исследования их технологических параметров переработки на основе результатов реологических, теплофизических свойств материалов, заполняемости каналов формы и оснастки, а также молекулярно-массовых характеристик полимерной матрицы [1].

В настоящей работе ставилось целью исследование технологических характеристик в зависимости от композиционного состава исследуемых материалов, вязкости расплава композиции при течении в различных каналах.Реологические свойства композиций (вязкость, напряжение сдвига, скорость сдвига, коэффициент консистенции) изучали методом

капиллярной вискозиметрии на приборе «Реограф-2000» фирмы «ФайнТехник» (ФРГ) и теплофизические свойства (теплопроводность, теплостойкость, степень кристалличности, температуропроводность изучали на приборе ТА-3000 «Mettler» (Голландия)). Реологические и теплофизические свойства композиций проводили на образцах получаемых по методикам [1-3].

Обработку данных проводили по программам, обеспечивающих работу вышеуказанных проектов.

Закономерности явлений течение расплава получали в результате анализа, проводимого методом планирования эксперимента по полнофакторному методу Адлера, приведенного в [1].

Образцы, согласно матрице планирования, готовили на 2-х шнековом экструдере «Брабендер». Деформационно-прочностные свойства оценивали по стандартным методикам [2-3]. Технологические параметры получения композиций и приготовления стандартных образцов (диск, лопатка, цилиндр) представлены в [4-5].

Производительность экструдера снижается при Ñ=2-4с-1 и φ=10-30 масс %, что связано наличием скольжения расплава композиции относительно стенки канала и выражается уравнением:

Q=QoR+Qn,

где Qη - производительность вязкого течения;

С)Œ - производительность скольжения относительно стенки

79

1. ПЭВД+2,0 масс. % КМ

ЗɪɪɪД

32

1,0

39

30

1,0

37

2. ПЭВД+2,0 масс. % КМ+10 масс.% асбест

Экстр у зия ЛПД

^36

2,3

"35

"37

2,3

^34

3. ПЭВД+2,0 масс. % КМ+20 масс.% асбест

экстр узия и ЛПД

"38

2,6

^34

^35

2,6

^33

4. ПЭВД+2,0 масс. % КМ+30 масс.% асбест

Экст рузия

¯28

¯Ī9

"42

¯28

¯Ī9

"42

С целью оценки выявления схем наполнения на технологические свойства, была исследована зависимость вязкости, напряжения сдвига от степени наполнения полимерной матрицы. На рисунке 1 представлены результаты исследований.

80

Установлено, что увеличение асбеста приводит к повышению Мкр при равных условиях частоты вращения шнека. (N).

Как известно, технологические параметры получения и переработки оказывают существенное влияние на конечные свойства композиционных материалов, следовательно, на эксплуатационные свойства конечных изделий. Эксплуатационные свойства полученных композиций

81 исследовали в статистических и динамических условиях нагружения по Динстату. На рисунке 3 показана зависимость ударной вязкости,

Метод Динстат предусматривает оценку ударной вязкости с надрезом и без надреза. Из анализа представленных данных следует, что увеличение размеров концентратов напряжений (надрез глубиной 1-2 мм) снижает сопряженность композиций по динамическим признакам (кривая 1 и 2).

Снижение прочности на удар усиливается при диверсии образцов в дисциллированной воде в течение 24-часовой температуре 250. Нижний уровень An при содержании асбеста 40 масс % (11,5 кДж/м) находится на уровне требований соответствующих НТД.

Таким образом, в результате исследований установлено, что разработанные материалы могут быть использованы для производства машиностроительных изделий и деталей.

 

ЛИТЕРАТУРА

  1. Калинчев Э.Л. Саковцева Б.С. Свойства и переработка пластмасс -М.: Химия, 1987,-С. 127-130.
  2. Торнер Р.В., Акутин М.С. Основы переработки пластмасс -М.: Химия, 1987,-С. 55-60.
  3. А.П. Григорьев, О. Я. Федотов Лабораторный практикум по технологии пластических масс часть 1. Учебное пособие для химикотехнологических ВУЗов - 2е издание, перераб. и доп.-М.: «Высш. шк.» 1977, С.248 .
  4. А.П. Григорьев, О. Я. Федотов. Лабораторный практикум по технологии пластических масс: Учебное пособие для химикотехнологических ВУЗов - 2е издание. перераб. и доп.-М.: «Высш. шк.» 1986, С.264 .
  5. Барштейн Г.Р. Течение расплавов в условиях переработки термопластов с минералогическими наполнителями: Дисс….канд. техн. наук.-М., 1988.- С.159 .
Год: 2015
Город: Костанай