Переработка полимеров в твердой фазе. Баронин Г.С - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

4 ТВЕРДОФАЗНАЯ ЭКСТРУЗИЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ
ПОЛИМЕРОВ
В настоящее время проблема получения высокопрочных полимерных материалов и изделий нахо-
дится под пристальным вниманием исследователей. Успешный путь решения этой проблемы связан с
использованием методов пластического деформирования материалов в твердом состоянии, обеспечи-
вающих высокую степень ориентации как аморфным, так и частично кристаллическим полимерам [1, 2,
3, 7, 15].
Существует ряд технологических процессов ориентационного пластического деформирования по-
лимеров в твердом состоянии, т.е. при температурах ниже Т
с
или Т
пл
, а именно: холодная вытяжка, твер-
дофазная (плунжерная) экструзия, гидростатическая экструзия и прокатка [2].
При твердофазной экструзии (прессовом или плунжерном выдавливании), в противоположность
объемной штамповке, формование идет из открытой прессформы до тех пор, пока есть запас материала.
В технике твердофазной экструзии металлов применяется прямое и обратное прессовое выдавливание.
Использование обратного выдавливания при переработке термопластов не всегда убедительно. Лучших
результатов можно достигнуть прямым выдавливанием, однако широкого распространения этот метод
еще не получил [2, 23, 25 – 27].
Основной характеристикой процесса твердофазной экструзии является величина "экструзионного
отношения" λ
экс
[26], которая равна отношению площадей поперечного сечения заготовки и формую-
щего отверстия. Диаметр экструдата никогда точно не совпадает с диаметром отверстия в головке из-за
релаксационных процессов, происходящих после выдавливания. Поэтому вводится дополнительный
параметр
ρ
экс
, который равен отношению поперечного сечения заготовки и экструдата. Параметр
ρ
экс
называется "деформационным отношением" при твердофазной экструзии полимеров.
Для некоторых полимеров (полиолефинов) при всех значениях
λ
экс
удается осуществить процесс
прессового выдавливания. В других случаях это удается только до определенного значения
λ
экс
, после
чего образец не формуется в монолитный экструдат, а раскрашивается. Для некоторых полимеров во-
обще не удается осуществить процесс твердофазной экструзии через формующее отверстие при ком-
натной температуре [2].
Параметрами твердофазной экструзии полимеров и факторами, эффективно влияющими на качест-
во готового экструдата являются экструзионное отношение
λ
экс
, температура материала, необходимое
давление выдавливания Р
ф
, угол входового конуса в капилляр, длина капилляра и наличие модифици-
рующих добавок [2].
Лабораторная работа 5
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМАЦИИ ПОЛИМЕРОВ В
УСЛОВИЯХ ТВЕРДОФАЗНОЙ (ПЛУНЖЕРНОЙ) ЭКСТРУЗИИ
Цель работы: определение основных технологических параметров твердофазной экструзии термо-
пластов.
Лабораторные установки, приборы и принадлежности: лабораторная установка на базе гидравли-
ческого пресса усилием 4 тс с ячейкой типа капиллярного вискозиметра (рис 4.1); испытательная уста-
новка на базе машины "Инстрон", работающей на сжатие с испытательной ячейкой типа капиллярного
вискозиметра (рис. 4.2); набор сменных фильер для испытательной ячейки; потенциометр ПП-63; тер-
мопара; микрометр; микроскоп с микрофотонасадкой МФН-12; образцы полимера.
Методические указания
Опыты по твердофазной экструзии (ТФЭ) полимерных материалов при температурах ниже Т
с
или
Т
пл
проводятся на лабораторной установке с испытательной ячейкой типа капиллярного вискозиметра
(рис. 4.1 – 4.2) с загрузочной камерой диаметром 5 мм и набором сменных фильер с различными гео-
метрическими размерами капилляра (табл. 4.1).

Страницы