Реактопласттардың спецификалық сапа көрсеткіштерін қалай бағалауға болады?

Полимерлердің өңделуі мен олардың ылғалдылығының өзара байланысын көрсетіңіз. Ылғалдылығы нормадан ауытқитын шикізатты өңдеуде ақаулардың алдын алу шараларын бағалаңыз.

Ұнтақтәрізді шикізатта ылғалдылықтың жоғары болуы, оның себілмелілігін нашарлатады, сонын салдарынан қондырғылар өндейтін бункерлерде материалдың тұрып қалуы болады, ол өз кезегінде көлемдік дозалаудың нақтылығын төмендетеді және машина қуат көзінің біркелкілігін бұзады.

Нашар себілмелілікке ие материалды таблеткалау кезінде таблетка массасының айтарлықтай өзгерісі байқалады.

Егер шикізатта ұшқыш заттар мен ылғалдылықтың мөлшері нормадан көп болса, өндеу процессінде полимер балқымасының ағуы жоғарылайды, себебі ылғалдылық пен ұшқыш заттар смазка ролін атқарады. Сондықтан да ылғалды полимерлі материалдар құрамында ылғалдылық пен ұшқыш заттары аз материалдарға қарағанда өндеуге жақсы қабілетті болып келеді. Дегенмен қысымда құю мен пресстеу кезінде балқыманың жоғары аққыштығы шикізат шығынына алып келеді, себебі формалаушы қуыстан ағып кетеді. Ылғалдылықтың артық мөлшерде болуы сонымен қатар полимер балқымаларының адгезиялы қасиеттерін де нашарлатады, нәтижесінде ылғалды шикізатты біліктеу кезінде валк бетінен материалдың бөлінуі байқалады.

Қажетті нормадан жоғары ылғалдылыққа ие полимерлер (мысалы, полиэтилентерефталат) балқу кезінде тез деструкцияға ұшырайды. Сонымен қатар балқыма массасында көптеген көпіршіктер түзіледі (мысалы, поликарбонаттарды өндегенде).

Көрсетілген факторлар бұйымның сапасына айтарлықтай кері әсер етеді. Жоғары ылғалдылыққа және ұшқыш заттары бар полимерлі материалдарды өндегенде бұйымның бетінде күміс түсті жолақ, дақтар, толқындылықтар, көбіктер және жарықтар пайда болады, мөлшерлі ақау және бұйымның қабатталуы байқалады. Ылғалды полимерлі материалдардан жасалған экструзионды бұйымдар кедір-бұдыр қабатымен ерекшеленеді. Ылғалды материалдарды каландрлегенде бұйымда көбіктер, кеуектер пайда болады, беткі қабаттың сапасын нашарлатады.

Шикізатта ылғалдың және ұшқыш заттардың көп мөлшері бұйымның физика-механикалық қасиеттеріне кері әсерін тигізеді: статистикалық иілу және созылту кезінде беріктілік төмендейді, екпінді тұтқырлықты азайтады, қаттылықты төмендетеді. Сонымен қатар, шикізаттың ылғалдылығының өсуімен бұйымның диэлектрлік қасиетін (электрлік тұрақтылығы, диэлектрлік өткізгіштігі, диэлектрлік жоғалтулардың тангенс бұрышы және т.б.) айтарлықтай төмендетеді.

Егер шикізаттың құрамында ұшқыш және ылғалды заттар нормадан аз болса, онда оның таблеткалануын жақсарту және балқыма аққыштығын жоғарылату үшін практикада материалды ылғандандыруды ацетон, спирт, сумен немесе басқа сұйықтықтармен жасайды. Ылғалдандыруды бөлме температурасында материалға суды немесе басқа сұйықтықты шашырату арқылы жүргізеді.

Егер шикізаттағы ылғалдылық нормадан жоғары болса, онда оны кептіреді. Кептіру үшін көп жағдайда қыздырғыш полкасы бар герметикалық жабық шкаф түріндегі кептіргіш камералар қолданылады. Кептіру процессі ыстық ауаның циркуляциясында немесе вакуумда жүргізіледі. Кептіру температурасы материалдың тотығу мүмкіндігімен шектеледі.

Кей жағдайларда ылғалдылық пен ұшқыш заттары бар шикізаттан материалды алдын ала кептірмей-ақ сапалы өнім алуға болады. Оған газтәрізді қоспаларды тікелей балқымадан жою арқылы қол жеткізуге болады. Экструзиялы қондырғыда балқыманың газ фазасынан бөлінуі жүзеге асады, әдетте пластикационды цилиндрде саңылау арқылы корпусте немесе бұрамдықта. Бұрамдықтың бір бөлігінде қысымның алып тасталуынан және сонымен байланысқан сығылған және қыздырылған газдардың қарқынды өрістеуінен балқыманың дегазациясы болады. Масса бетінің өсуі және газдың бөлінуін жеңілдету үшін червякты машиналарда балқыманың көптеген кішкентай ағындарға бөлінуі жүреді, мысалы, торпеда-қақ жарғыш көмегімен.

Пресстеу кезінде балқымадан ұшқыш өнімдерді жою бірретті немесе көпретті пресстеуді жүргізеді. Құймалы машиналарда балқыманың дегазациясы форманың азуақытты ашылуы салдарынан безендіруші қуыста балқыманың дегазациясы болады.

Егер өндіріске бір уақытта ылғалдылығы және ұшқыш заттары жоғары және төмен материалдар әкелінсе, екі партияны араластырып, сонын арқасында материалдың құрамындағы ылғалдылықты орташаландырады.

 

Полимерлі материалдың төмен термотұрақтылығы мен термомеханикалық қабілетінің ерекшеліктеріне негізделген ақаулардың алдын алуын пайдалануды көрсетіңіз.

Т_ақ мен Т_кр интервалы тар полимердің өңделу жағдайларын жақсарту екі жолмен жүзеге асырылуы мүмкін:

- Пластификаторлар қосу;

- Модифицирлейтін қоспаларды (Т_ақ төмендетеді) немесе тұрақтандырғыштарды қосу (Т_кр төмендетеді).

Аталған қоспаларды полимерді алу кезінде де, композицияны құру кезінде де қосса болады. Өңдеудің жоғары температураларын қажет ететін материалдардың пластикация уақытын төмендету үшін шикізатты алдын ала Т_б (Т_ақ) температурасына жақын температураға дейін қызыдырып алу керек. Егер алдын ала қыздыруға қарамастан қыздыратын элементтердің қуаттылығы берілген температуралық режимді ұстап тұруға жеткіліксіз болса, онда балқыманың температурасын пластикациялық цилиндрдің бетін асбестпен жауып, жылу шығынын азайтуға болады.

Тұтқыраққыш күйге тез ауысатын полимерлерді қысыммен құю жағдайында полимердің құю жүйелерінде ерте қатып қалмауы үшін қалып температурасын жеткілікті жоғары дәрежеде ұстап тұру керек.

Жылутұрақтылығы төмен материалдарды экструзия және қысыммен құю кезінде сығылу дәрежесі аз (1,5-1,8) және бір немесе 2 зонасы бар (салу және тығыздау немесе тек тығыздау) салқындатылатын бұрамдықтарды қолданған ыңғайлы. Пластикациялық цилиндрден шығарда балқыманың температурасын термопарамен реттеген дұрыс.

Термотұрақтылығы төмен полимерлерден жасалған жабындыларды инертті ортада немесе вакуумда қалыптаған дұрыс.

Реактопласттардың спецификалық сапа көрсеткіштерін қалай бағалауға болады?

Пластомерлік сипаттамалары. Реактопластардың өндеуге жарамдылығын ГОСТ 15882-84 арқылы келесі негізгі қасиеттеріне сүйене отырып алуға болады: тұтқырлық коэффициенті, пластикалық-тұтқыр күйінің ұзақтығына, берілген жылжу кернеуінде қатаю уақыты және толық қатаю уақыты.

Тұтқырлық коэффициенті қалыптау жағдайына сәйкес келетін жылжу жылдамдықтары кезіндегі реактопласт балқымасының ағуына кедергісін сипаттайды. Тұтқырлық коэффициентін біле отырып, әр нақты жағдайда формаға құйылу ұзындығын, форманы толтыру жылдамдығын, құйылу жүйесінің кедергісін және т.б. есептеуге болады. Пластикалық-тұтқыр күйдің ұзақтығы, яғни берілген жағдайларда (температура мен қысым) реактопластың аққыш күйде болу уақыты және қатаю уақыты қалыптау циклінің бөлек сатыларымен ұзақтылығымен анықталады, демек қондырғының өнімділігі және дайын өнімның сапасы.

Компрессті пресстеу әдісімен реактопластарды өндеген кезде пресс-ұнтақтың маңызды технологиялық қасиетіне оның жабысқақтығы жатады, ол қатайған материалдың форма бетіне адгезиясын сипаттайды. Бұл көрсеткіш бұйымның алынуын және олардың итерілу жағдайын анықтауға қажеті болып табылады. Жабысқақтық мәнінен пресстеу және қысыммен құю кезіндегі формадан бұйымның итеру күшін есептеуге болады. Пластометрге жұққыштықты бағалауды тегіс жылтырлатылған хромдалған бетке ие штырь көмегімен жүзеге асады.

Рашиг әдісімен аққыштықты анықтауда пресс-материалдың қыздырылған күйде пресс-форманы немесе қысымда құйылмалы форманы толтыру қабілетін анықтайды. Реактопластың аққыштығы байланыстырғыш композицияның – смолалар, материалдарда әртүрлі компоненттердің (толықтырғыштар, пластификаторлар, майлағыштар), сонымен қатар ылғал мен ұшқыш заттардың болуына тәуелді. Майлағыш заттар мен ылғалдылықтың мөлшері қаншалықты көп болса, соншалықты аққыштығы жоғарылайды және пресстеу күші төмендейді немесе форманы толтыру үшін себу керек болады. Бірақ балқыманың жоғары аққыштығы шикізат шығынын жоғарылатады және бұйым сапасын төмендетеді.

Таблеттеу. Пресстеу әдісімен өнделетін пресс-ұнтақтар, волокниттер масса жағынан тұрақты берілген формадағы берік таблеткалар алу мақсатында алдын-ала таблеткалауға ұшырайды. Таблеттелген материалды қолдану дозалау нақтылығын жоғарылатады, шикізат шығынын төмендетеді, қыздыру уақытын азайтады. Пресс-ұнтақтар жоғарыөнімді машина-автоматтарда, талшықты материалдар негізінен гидравликалық пресстерде таблеткаланады. Сығылу күшінің әсерінен материалдың компакты таблеткаға пресстелу қабілетін таблеткаланулылығымен –шикізаттың маңызды технологиялық қасиеті сипатталады. Таблеткаланулылық көптеген факторларға байланысты: грануламетриялық құрамы, материалдың ылғалдылығы мен температурасы, майлаушы заттардың болуы, таблеткалану жылдамдығы, бұйымның қысымда ұсталуы және т.б.