CS208073B1 - Hmota pro rozmnožovací zařízení s rychlou relaxací tvaru - Google Patents

Description

Vynález se týká hmoty pro rozmnožovací zařízení, jejich doplňky a části s rychlou relaxací tvaru.

Jako hmota pro rozmnožovací zařízení pro výrobu provozních sádrových forem v keramickém i průmyslu se běžně používá sádra, dřevo, kovy, keramické materiály, silikony, polyuretany, polyesterové a epoxidové pryskyřice. Zařízení zhotovená ze sádry mají malou mechanickou pevnost a tím i životnost, u předmětů složitějších tvarů' bývají značně komplikovaná. Dalšími nevýhodami sádry jsou její značná navlhavost, velká hmotnost zařízení, malá životnost způsobená malou mechanickou pevností, nutnost dosušování po určitém počtu I odlévání, vysoký otěr, malá tepelná odolnost aveli ké rozměry. To má nepříznivý vliv na manipulaci, neboť zařízení jsou těžká a potřebují značný pracovní i skladovací prostor. Nasákavost a mechanická pevnost se dá částečně ovlivnit povrchovou úpravou nebo penetrací šelakovými, lihovými i jinými laky. Pro separace se pak používají oleje, mýdla nebo vosky. Avšak i po těchto úpravách je odolnost oproti opotřebování během lití provozních forem velmi malá a životnost rozmnožovacího zařízení velmi krátká. Společným nedostatkem epoxidových a polyesterových pryskyřic jsou velmi velká smrštění, možnost deformace vlivem velkého množství reakčního tepla, které se vyvíjí při vytvrzování větších zařízení a křehkost. Velké smrštění je charakteristickým nedostatkem i u silikonů. Polyuretany jsou choulostivé na přítomnost vody.

Nedávno bylo zjištěno, že většině nedostatků lze vyhnout použitím epoxidových elastomerír' ¹ připravených z telechelických monomerů a předpolymerů obsahujících epoxidové a aminové skupiny. Při výrobě provozních forem z rozmnožovacích zařízení s pozitivním reliefem a při rychlé časové frekvenci zhotovování odlitků, kdy se rozmnožovací zařízení téměř okamžitě po vyjmutí opět použije k zalití, je nevýhodou používaných epoxidových kaučuků plněných i neplněných jejich pomalá relaxace tvaru po deformaci. Proces přípravy odlitků se zpomaluje, neboť odlitky by byly při nedostatečné prodlevě mezi vyjmutím a odlitím deformované. i

Nyní bylo zjištěno, že nečekaně zvýšenou rych- lost relaxace deformovaného tvaru mají hmoty pro rozmnožovací zařízení, jejich případné doplňky a části z měkčených epoxidových kaučuků podle tohoto vynálezu. Tyto hmoty jsou připravitelné vulkanizací směsí sestávajících ze 100 hmotnostních dílů kapalných epoxidových elastomerů na bázi epoxyesterových, epoxypolyesterových, glycidylových, glyádylesterových, glycidylpolyestero208073 vých nebo glycidylpolyuretanových telechelických předpolymerů o střední molekulové hmotnosti 500 ; až 5000 a 2 až 20 hmotnostních dílů zvláčňovadel ze skupiny sestávající z esterů kyseliny adipové, azelainové, citrónové, fosforečné, ftalové a sebakové s alkoholy se 4 až 12 atomy uhlíku, lineárních polyesterů kyseliny adipové, azelainové, ftaloVé a sebakové o střední molekulové hmotnosti 1000 až 6000, jejichž alkoholickou složkou jsou etylenglykol, dietylenglykol, trietylenglykol, propandioly, butandioly, neopentylglykol, polyetylenglykqlů a polypropylenglykolů o střední molekulově hmbtnosti 200 až 1000, kopolymerů etylenoxidu s piro: pylenoxidem o střední molekulové hmotnosti 1000 až 4000, chlorovaných parafinů s obsahem chloru 30 až 60 % hmotnostních připravených chloraci parafinů o střední molekulové hmotností 20Q až 500 nebo směsí uvedených zvláčňovadel, za přítomnosti vulkanízátoru v rozsahu 0,8 až 2,0 vodíkového ekvivalentu na jednu epoxidovou skupinu. Stupeň rychlosti relaxace změněného tvaru do původního tvaru ovlivňuje množství a druh použitého zvláčňovadla.

Výchozí kapalné epoxidové elastomery obvykle sestávají z 10 až 90 hmotnostních dílů epoxidového telechelického předpolymerů, 1 až 50 hmotnostních dílů nízkomolekulámí epoxidové pryskyřice a 0,1 až 40 hmotnostních dílů reaktivního nebo nereaktivního ředidla. Pro hmoty dle vynálezu se používají epoxidové telechelické předpolymery mající střední molekulovou hmotnost 500 až 5000, zejména epoxyesterové, epoxypolyesterové, glyddylové, glycidylesterové, glyddylpolyesterové a glyddylpolyuretanové předpolymery. Nízkomoi lekulámí epoxidové pryskyřice mají střední molekulovou hmotnost 220 až 500 a připravují se známými způsoby reakd epichlorhydrinu s dianem, rezordnem nebo jinými difenoly. Reaktivní ředidla obsahují ve své molekule nejméně jednu epoxidovou skupinu a odvozují se známými způso! by od alifatických nebo cykloalifatických diolů, thiolů, sekundárních diaminů nebo dikarbonových kyselin, nebo vznikají reakd epoxyalkoholů s poly izokyanáty nebo epoxidací nenasycených slouče; nin. Z nereaktivních ředidel se používají zejména vysokovroucí aromáty nebo aromatizované destilační řezy a podobně.

Aminové a polyaminoamidové vulkanizátory pro přípravu hmot podle vynálezu mají aminové číslo 150 až 1800 mg KOH/g a působí vulkanizad kapalných epoxidových elastomerů při teplotách 0 až 50 °C, při množství vulkanízátoru rovném 0,8 až 2 x Ε x H, kde „H“ značí vodíkový ekvivalent vulkanízátoru a „E“ obsah epoxidových skupin v ekvivalentech/100 g. Při vulkanizad je možné používat látky urychlujítí nebo zpomalujíd vulkanizad, jako jsou fenolické sloučeniny, voda, polyoly, thioly, ketony, cyklické étery a podobně. Někdy je vhodné použít i látky ovlivňujíd rozliv, povrchové napětí a tvorbu pěny. Jako zvláčňovadla se užívají estery organických i anorganických kyselin, jako jsou kyseliny adipová, azelainová, dtronová, fosforečná, ftalová či sebaková a alkoholů se 4 až 12 atomy uhlíku v molekule, lineární polyestery kyselin, o střední molekulové hmotnosti 1000 až 6000, jejichž alkoholickou složkou jsou etylenglykol, dietylenglykol, 1,3-butandiol, 1,2propandiol, neopentylglykol aj., polyglykoly, jako jsou polyetylenglykoly o střední molekulové hmotností 200 až 1000 či kopolymeiy etylenoxidu s propylenoxidem o střední molekulové hmotnosti 1000 až 4000 nebo chlorované parafiny s obsahem chloru 30 až 60 hmotnostních %.

Příprava rozmnožovacího zařízení se provádí např. zalitím celého objemu modelové formy ještě nevulkanizovanou kaučukovou směsí nebo se do modelové formy umístí hrubě předformované jádro z jiného materiálu, které má ve svém středu vývrt pro čelní zalití, přičemž hmota nejdříve vtéká do nejspodnější části formy, nebo se kombinuje natírání a zalévání apod. Vulkanizované epoxidové kaučuky se od kapalných epoxidových elastomerů > liší v tom, že nemají volné epoxidové skupiny a jsou vázány elastickou trojrozměrnou polymemí sítí a od vytvrzených epoxidových pryskyřic v tom, že mají při 25 °C výrazně nižší smrštivost, povrchovou tvrdost a mez pevnosti v tahu a současně vyšší tažnost a nestanovítelnou rázovou houževnatost.

Příklad 1

Rozmnožovací zařízení s pozitivním reliefem pro výrobu provozních forem se připraví tak, že do sádrové modelové formy upravené penetrací 10% roztokem šelaku v etylalkoholu, po vyschnutí pak dvojnásobným nátěrem separačního prostředku, kterým je 8% roztok včelího vosku v tetrachlormetanu, vysušení po posledním nátěru 24 hodin při ; 20 °C, se naleje ještě nevulkanizovaná smčs sestá vající ze 100 hmotnostních dflů kapalného epoxidového elastomerů na bázi glyddylového telechelického předpolymerů o obsahu epoxidových skupin 0,24 ekvivalentu/100 g, 3 hmotnostních dflů polyetylengjykolu o střední molekulové hmotnosti 400 a 10 hmotnostních dflů trimetylhexametylendiaminu.

Takto připravené rozmnožovací zařízení po 14 dnech od odlití potřebuje k relaxaci deformovaného tvaru pouze 30 % doby, která je nutná k relaxaci zařízení připraveného z epoxidového kaučuku bez přídavku zvláčňovadla.

Měření doby relaxace deformovaného tvaru bylo ; prováděno u zkušebních těles typu ΠΙ dle ČSN i 64 0605 odlitých ze zkoušených hmot po 14 dnech ; od odlití tak, že tato tělesa byla ve vodorovné poloze upnuta na jednom konci ve vzdálenosti 10 mm od kraje, těleso bylo obloukovitě ohnuto až ; se druhý konec dotýkal tělesa v místě upnutí, a po uvolnění volného konce byl měřen čas potřebný; k návratu okraje volného konce do polohy 13 mm ' vysoko nad vodorovnou podložkou. Z naměřených časů u těles z epoxidového kaučuku bez zláčňovadla a časů naměřených u těles z téhož kaučuku se < zvláčňovadlem byla vypočtena uváděná procenta i doby potřebné k relaxaci deformovaného tvaru.

Příklad 2

Rozmnožovací zařízení s rychlou relaxací tvaru se připraví vulkanizací směsi sestávající ze 100 hmotnostních dílů kapalného epoxidového elastomeru na bázi epoxypolyesterového telechelického předpolymeru o obsahu epoxidových skupin 0,22 ekvivalentu/100 g, 18 hmotnostních dílů trioktylfosfátu a 11 hmotnostních dílů hexametylendiaminu. Směs se po dokonalém zhomogenizování naleje do sádrové modelové formy opatřené penetrací a separací podle příkladu 1. Získá se zařízení, které má dobu relaxace deformovaného tvaru jen 3 % doby epoxidového kaučuku stejného typu, alé bez zvláčňovadla. ’ \

Příklad 3

Hmota pro přípravu rozmnožovacího zařízdní z kaučuku s rychlou relaxací tvaru se připraví vulkanizací směsi sestávající ze 100 hmotnostních dílů kapalného epoxidového elastomeru na bázi epoxyesterového telechelického předpolymeru o obsahu epoxidových skupin 0,25 epoxyekvivalent/100 g a 8 hmotnostních dílů chlorovaného parafinu s obsahem 42 hmotnostních % chloru a 4 hmotnostních dílů diisooktyladipátu a 13 hmotnostních dílů cyklohexylaminpropylaminu. Směs se po důkladném promíchám naleje do sádrové modelové formy opatřené penetrací a separací podle příkladu 1. Připravené zařízení má dobu relaxace deformovaného tvaru jen 9 % doby relaxace epoxidového kaučuku bez zvláčňovadel.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Hmota pro rozmnožovací zařízení, jejich části a doplňky s rychlou relaxací tvaru připravitelná vulkanizací směsí sestávající ze 100 hmotnostních dílů kapalných epoxidových elastomerů na bázi epoxyesterových, epoxypolyesterových, glycidylových, glycidylesterových, glycidylpolyesterových nebo glycidylpolyuretanových telechelických předpolymerů o střední molekulové hmotnosti 500 až 5000 a 2 až 20 hmotnostních dílů zvláčňovadel ze skupiny sestávající z esterů kyseliny adipové, azelainové, citrónové, fosforečné, ftalové a sebakové s alkoholy se 4 až 12 atomy uhlíku, lineárních polyesterů kyseliny adipové, azelainové, ftalové a sebakové o střední molekulové hmotnosti 1000 až 6000, jejichž alkoholickou složkou jsou etylenglykol, dietylenglykol, trietylenglykol, propandioly, butandioly, neopentylglykol, polyetylenglykolů a polypropylenglykolů o střední molekulové hmotnosti 200 až 1000, kopolymerů etylénoxidu s propylenoxidem o střední molekulové hmotnosti 1000 až 4000, chlorovaných parafinů s obsahem chloru 30 až 60 % hmotnostních připravených chlorací parafinů o střední molekulové hmotnosti 200 až 500 nebo směsí uvedených zvláčňovadel, za přítomnosti vulkanizátoru v rozsahu 0,8 až 2,0 vodíkového ekvivalentu na jednu epoxidovou skupinu.