PL216419B1

PL216419B1 - Thin-layer porous coating

Info

Publication number: PL216419B1
Application number: PL391760A
Authority: PL
Inventors: Tomasz Garbacz; Aneta Tor-Świątek
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2014-04-30
Also published as: PL391760A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest cienkościenna powłoka porowata, stanowiąca powłokę porowatą zamkniętą z tworzywa termoplastycznego, zwłaszcza polichlorku winylu, naniesiona na drut stalowy, mający zwłaszcza przekrój poprzeczny kołowy.The subject of the invention is a thin-walled porous coating consisting of a closed porous coating made of a thermoplastic material, in particular polyvinyl chloride, applied to a steel wire, especially having a circular cross-section.

Wytwarzanie wytworów porowatych, które odbywa się w procesach wytłaczania oraz wtryskiwania, różni się od otrzymywania wytworów litych tym, że w wyniku procesu przetwórczego, nadaje się im strukturę dwufazową tworzywo-gaz o możliwie małych i w miarę równomiernie rozmieszczonych w wytworze pęcherzykach gazu. Strukturę porowatą uzyskuje się dzięki wprowadzeniu do tworzywa polimerowego środka porującego, w postaci gazu obojętnego, cieczy niskowrzącej lub ciała stałego. Właściwości wytworu porowatego zależą przy tym głównie od rodzaju tworzywa, zawartości środka porującego oraz rozmiarów, liczby, charakterystyki geometrycznej i rozmieszczenia powstałych porów w procesie wytłaczania oraz wtryskiwania.The production of porous products, which takes place in the extrusion and injection processes, differs from the production of solid products in that, as a result of the processing process, they are given a two-phase structure of material-gas with as small and relatively evenly distributed gas bubbles in the product as possible. A porous structure is obtained by introducing a blowing agent into the polymer material in the form of an inert gas, a low-boiling liquid or a solid. The properties of the porous body depend mainly on the type of material, the blowing agent content, and the size, number, geometric characteristics and distribution of the pores formed during the extrusion and injection molding process.

Znana jest, z opisu patentowego polskiego nr 179 494 rura konstrukcyjna wykonana z polietylenu porowatego, tworzywa należącego do innej grupy tworzyw. Zgodnie z opisem, rurę porowatą wytwarza się w procesie wytłaczania polietylenu, środka ślizgowego, środka nukleidyzującego oraz środka porującego, zmieszanych ze sobą w określonych proporcjach masowych. Otrzymana rura ma strukturę porowatą, ale nie jest w tym rozwiązaniu przedstawiona charakterystyka geometryczna, rozmieszczenie oraz nie są określone rozmiary porów w wytworze.It is known from Polish patent description No. 179 494 a structural pipe made of porous polyethylene, a material belonging to another group of materials. As described, a porous pipe is produced by extrusion of polyethylene, a sliding agent, a nucleidizing agent, and a blowing agent, mixed together in specific mass proportions. The obtained pipe has a porous structure, but the geometrical characteristics, the distribution and the size of the pores in the product are not defined in this solution.

W opisie patentowym polskim nr 188 744 zaprezentowano sposób wytwarzania kształtowników gradientowych z poliolefin porowatych. Kształtowniki według opisu, otrzymywane są metodą wytłaczania, przy użyciu wytłaczarki z głowicą wytłaczarską dwustrumieniową oraz zastosowaniu mieszaniny tworzywa i środka porującego o endotermicznym procesie rozkładu. Również w tym opisie nie określono jednak charakterystyki geometrycznej porów oraz ich rozmieszczenia w kształtowniku porowatym.The Polish patent description No. 188 744 presents a method of producing gradient sections from porous polyolefins. The sections according to the description are obtained by extrusion, using an extruder with a double-stream extrusion head and the use of a mixture of plastic and blowing agent with an endothermic decomposition process. Also in this description, however, the geometric characteristics of the pores and their distribution in the porous section were not specified.

W polskim opisie patentowym nr 177 398 scharakteryzowano powłokę kabli nanoszoną standardowo w procesie wytłaczania powlekającego. Jest to jednak powłoka lita, nieporowata. Powłoka porowata kabla elektrycznego, znana jest ze zgłoszenia patentowego P-376 808 jest powłoką kabla elektrycznego, ale wytwarzana w procesie współwytłaczania. Przy tym jest to powłoka trójstrefowa, zawierająca ściśle zlokalizowane i o odmiennej strukturze strefy powłoki.The Polish patent no. 177,398 describes the cable sheath applied as standard in the coating extrusion process. However, it is a solid, non-porous coating. The porous coating of an electric cable, known from the patent application P-376 808, is a coating of an electric cable, but it is produced by a co-extrusion process. At the same time, it is a three-zone coating containing tightly located and differently structured coating zones.

Istotą cienkościennej powłoki porowatej, stanowiącej powłokę porowatą zamkniętą z tworzywa termoplastycznego, zwłaszcza polichlorku winylu, naniesioną na drut stalowy, mający zwłaszcza przekrój poprzeczny kołowy jest to, że w przekroju płaskim cienkościennej powłoki pole powierzchni jej pora zawiera się w przedziale od 0,005 do 0,035 mm², korzystnie 0,025 mm², zaś obwód pora zawiera się w przedziale od 0,4 do 0,7 mm, korzystnie 0,6 mm, a wymiar liniowy pora nie jest dłuższy niż 0,3 mm, przy czym stosunek wymiarów pora zwiera się w przedziale wartości od 1,0 do 2,5, korzystnie 2,3 wymiaru liniowego największego do wymiaru liniowego najmniejszego.The essence of a thin-walled porous coating, constituting a closed porous coating of thermoplastic material, especially polyvinyl chloride, applied to a steel wire, especially having a circular cross-section, is that in the flat cross-section of the thin-walled coating, its pore surface area is in the range from 0.005 to 0.035 mm ² , preferably 0.025 mm ² , the perimeter of the pore is in the range of 0.4 to 0.7 mm, preferably 0.6 mm, and the linear dimension of the pore is not longer than 0.3 mm, the pore size ratio being in the range of from 1.0 to 2.5, preferably 2.3, of the largest linear dimension to the smallest linear dimension.

Zaletą cienkościennej powłoki porowatej, stanowiącej powłokę porowatą zamkniętą z tworzywa termoplastycznego, zwłaszcza polichlorku winylu, naniesioną na drut stalowy, mający zwłaszcza przekrój poprzeczny kołowy, jest jej specyficzna budowa porowata, co skutkuje mniejszym ciężarem, nawet do 40% otrzymanej powłoki, oraz zawiązane z tym nowe obszary zastosowań. Cienkościenna powłoka porowata ma nowe zmodyfikowane właściwości fizyczne oraz eksploatacyjne, w porównaniu do powłok litych, między innymi polepszone właściwości tłumiące oraz izolacyjne.The advantage of a thin-walled porous coating, constituting a closed porous coating of thermoplastic material, especially polyvinyl chloride, applied to a steel wire, especially having a circular cross-section, is its specific porous structure, which results in a lower weight, even up to 40% of the obtained coating, and related to it new application areas. The thin-walled porous coating has new, modified physical and operational properties compared to solid coatings, including improved damping and insulating properties.

P r z y k ł a d. Cienkościenna powłoka porowata o grubości 0,6 mm została naniesiona na drut stalowy o średnicy 2 mm w procesie wytłaczania powlekającego. Do wytworzenia powłoki zastosowano polichlorek winylu zmieszany ze środkiem porującym, stanowiącym mieszaninę wodorowęglanu sodowego oraz kwasu 2-hydroksypropano-trikarboksylowego, w ilości 0,3% masowych. Proces wytłaczania cienkościennej powłoki porowatej prowadzono przy zadanych parametrach, nastawionych w linii technologicznej wytłaczania porującego. Były one następujące: temperatura stref grzejnych układu uplastyczniającego odpowiednio: 160, 170, 180 i 160°C; temperatura głowicy w trzech strefach grzejnych 150, 140, oraz 135°C. Temperatura czynnika ochładzającego powłokę:14±2°C, prędkość odbioru powleczonego drutu stalowego: 50-200 m/min.Example A thin-walled porous coating with a thickness of 0.6 mm was applied to a steel wire with a diameter of 2 mm in the process of coating extrusion. For the production of the coating, polyvinyl chloride mixed with a blowing agent consisting of a mixture of sodium bicarbonate and 2-hydroxypropane tricarboxylic acid in the amount of 0.3% by weight was used. The process of extrusion of a thin-walled porous coating was carried out with given parameters, set in the technological line of porous extrusion. They were as follows: temperature of the heating zones of the plasticizing system, respectively: 160, 170, 180 and 160 ° C; head temperature in three heating zones 150, 140, and 135 ° C. Coating cooling medium temperature: 14 ± 2 ° C, receiving speed of coated steel wire: 50-200 m / min.

Otrzymano powleczony drut stalowy mający cienkościenną powłokę porowatą, z litą powierzchnią zewnętrzną i porowatym rdzeniem oraz średniej wartości stopnia porowacenia 36%. Pole powierzchni ₂ porów, w otrzymanym wytworze wynosiła od 0,011 do 0,025 mm². Obwód otrzymanych porów zawierał się w przedziale 0,4-0,6 mm. Wymiar liniowy porów mieścił się w zakresie od 0,1 do 0,23 mm, zaś stosunek wymiarów pora liniowego największego do liniowego najmniejszego wynosił 2,3.A coated steel wire was obtained having a thin-walled porous coating, with a solid outer surface and a porous core, and an average porosity value of 36%. ₂ surface area of the pores in the resulting formation is from 0.011 to 0.025 mm ^2. The circumference of the pores obtained was in the range of 0.4-0.6 mm. The linear dimension of the pores ranged from 0.1 to 0.23 mm, and the ratio of the dimensions of the linear largest pore to the smallest linear was 2.3.

Claims

Patent claim

A thin-walled porous coating, constituting a closed porous coating of a thermoplastic material, especially polyvinyl chloride, applied to a steel wire, in particular having a circular cross-section, characterized in that in the flat cross-section of the thin-walled coating, its surface area 22 ranges from 0.005 to 0.035 mm ² , preferably 0.025 mm ² , the perimeter of the pore is in the range of 0.4 to 0.7 mm, preferably 0.6 mm, and the linear dimension of the pore is not longer than 0.3 mm, the pore size ratio being in the range of from 1.0 to 2.5, preferably 2.3, of the largest linear dimension to the smallest linear dimension.