Формование листовых термопластов, Вспенивание - Технологические процессы производства изделий из поливинилхлорида

Формование листовых термопластов является чрезвычайно важным процессом для производства трехмерных изделий из поливинилхлорида.

Схема этого процесса такова. Термопластичный лист нагревают до температуры его размягчения. Затем пуансон впрессовывает горячий гибкий лист в матрицу металлической пресс-формы (рис.6), при этом лист принимает определенную форму. При охлаждении сформованное изделие затвердевает и извлекается из пресс-формы.

В модифицированном методе под действием вакуума горячий лист засасывается в полость матрицы и принимает требуемую форму (рис. 7). Этот метод называется методом вакуумного формования.

схема процесса формования листовых термопластов

Рис. 6. Схема процесса формования листовых термопластов: 1 -- лист термопластического материала; 2 -- зажим; 3 -- пуансон; 4 -- размягченный нагревом лист; 5 -- матрица; 6 -- изделие, полученное методом формования листовых термопдастов.

схема процесса вакуумного формования термопластов

Рис.7. Схема процесса вакуумного формования термопластов: 1 -- зажим; 2 -- лист термопласта; 3 -- пресс-форма; 4 -- изделие, полученное методом вакуумного формования термопластов.

Вспенивание

Вспенивание является простым методом получения пено - и губкообразных материалов. Особые свойства этого класса материалов -- амортизирующая способность, легкий вес, низкая теплопроводность - делают их весьма привлекательными для использования в различных целях. Вспененная структура состоит из изолированных (закрытых) или взаимопроникающих (открытых) пустот. В первом случае, когда пустоты закрыты, они могут заключать в себе газы. Оба тина структур схематически представлены на рис.8.

схематическое изображение ячеистых структур открытого и закрытого типов, образующихся в процессе вспенивания

Рис.8. Схематическое изображение ячеистых структур открытого и закрытого типов, образующихся в процессе вспенивания: 1- дискретные (закрытые) ячейки; 2 -- взаимопроникающие (открытые) ячейки;3 -- стенки ячеек.

Существует несколько методов для производства вспененных или ячеистых пластиков. Один из них заключается в том, что через расплавленный компаунд продувают воздух или азот до его полного вспенивания. Процесс вспенивания облегчается при добавлении поверхностно-активных агентов. По достижении требуемой степени вспенивания матрицу охлаждают до комнатной температуры. В этом случае термопластичный материал затвердевает во вспененном состоянии. Термореактивные жидкие форполимеры могут быть вспенены в холодном состоянии, а затем нагреты до полного их отверждения. Обычно вспенивание достигается добавлением в полимерную массу пено - или газообразователей. Такими агентами являются низкомолекулярные растворители или определенные химические соединения. Процесс кипения таких растворителей, как н-пентан и н-гексан, при температурах отверждения полимерных материалов сопровождается интенсивным процессом парообразования. С другой стороны, некоторые химические соединения при этих температурах могут разлагаться с выделением инертных газов. Так, азобис-изобутиронитрил термически разлагается, освобождая при этом большой объем азота.

Итак, большое количество паров или газов, выделяемых пено - и газообразователями, приводит к вспениванию полимерной матрицы. Полимерную матрицу во вспененном состоянии охлаждают до температур ниже температуры размягчения полимера (в случае термопластичных материалов) или подвергают реакции отверждения или сшивания (в случае термореактивных материалов), в результате матрица приобретает жесткость, необходимую для сохранения вспененной структуры. Этот процесс называется процессом "стабилизации пены". Если матрицу не охлаждать ниже температуры размягчения или не сшивать, наполняющие ее газы покидают систему пор и пена коллапсирует.

Пенопласты могут быть получены в гибкой, жесткой и полужесткой формах. Для того чтобы получить изделия из пенопласта напрямую, вспенивание следует проводить непосредственно внутри пресс-формы. Пенопластовые листы и стержни также могут быть использованы для производства различных изделий. Плотность пенопластов может составлять от 20 до 1000 кг/см3. Использование пенопластов весьма многообразно. Например, автомобильная промышленность использует большие количества пенопластов из ПВХ для обивки. Большую роль эти материалы играют и при изготовлении мебели. Жесткие полистирольные пенопласты широко используются для упаковки и теплоизоляции зданий.

Похожие статьи




Формование листовых термопластов, Вспенивание - Технологические процессы производства изделий из поливинилхлорида

Предыдущая | Следующая