SU1581589A1 - Способ получени термоусаживающегос изол ционного материала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способу получени  термоусаживающегос  изол ционного материала дл  антикоррозионной защиты магистральных трубопроводов. Цель изобретени  - улучшение эксплуатационных свойств материала, преимущественно термоусадочных и физико-механических характеристик, за счет получени  многослойной пленки с чередованием слоев основа-адгезив. Дл  этого формуют заготовку в форме рукава из основы и адгезива. Основу и адгезив формуют двухслойными полукольцевыми потоками, при этом в одном из потоков материал основы подают наружным, а в другом - внутренним слоем, соответственно основе формуют адгезионный слой. После двухосной ориентации рукав складывают по торцовой границе раздела потоков и сваривают по всей ширине. Затем производ т сшивку со стороны и на всю глубину наружного сло  основы и плоский рукав повторно ориентируют в продольном направлении. Полученный данным способом материал обладает повышенной газо- и водонепроницаемостью за счет многослойной структуры и отсутстви  непрореагировавшего фотосенсибилизатора. Последний предварительно вводитс  только в слой основы, подаваемый на наружную поверхность рукава. Толщина этого сло  выбираетс  таким образом, чтобы сшивка происходила по всей его глубине. Механическа  прочность и ударна  стойкость издели  также повышаютс  за счет многослойности и толщины полотна, котора  при данном способе получени  может достигать 2 мм. 3 ил.

Description

1

(21)4399300/23-05

(22)09о02„88

(46) 30о07о90. Бюл„ № 28

(71)Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт по разработке машин и оборудовани  дл  переработки пластмасс, резины и искусственной кожи

(72)ВоГоЗверлин, А0Д,Петухов, ВоА0Ануфриев, С„Б0Котов и А0А„Осадчий

(53)678о027о32(088.8)

(56)Радиационна  хими  и технологи  мономеров и полимеров С60научных трудов„ Киев: Наукова думка, 1985„ с«221о

Там же, со223о

(54)СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОУСАЖИВАЮ- ЩЕГОСЯ ИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

(57)Изобретение относитс  к способу получени  термоусаживающегос  изол ционного материала дл  антикоррозионной защиты магистральных трубопроводов о Цель изобретени  - улучшение эксплуатационных свойств материала, преимущественно термоусадочных и физико- механических характеристик, за счет получени  многослойной пленки с чередованием слоев основа-адгезиво Дл  этого формуют заготовку в форме рука-

ва из основы и адгезива, Основу и адгезив формуют двухслойными полукольцевыми потоками, при этом в одном из потоков материал основы подают наружным , а в другом - внутренним слоем Соответственно основе формуют адгезионный слой После двухосной ориентации рукав складывают по торцовой границе раздела потоков и сваривают по всей ширине Затем производ т сшивку со стороны и на всю глубину наружного сло  основы и плоский рукав повторно ориентируют в продольном направлении . Полученный данным способом материал обладает повышенной газо- и водонепроницаемостью за счет многослойной структуры и отсутстви  непрореагировавшего фотосенсибшшзато- ра„ Последний предварительно вводитс  только в слой основы, подаваемый на наружную поверхность рукава. Толщина этого сло  выбираетс  таким образом, чтобы сшивка происходила по всей его глубине. Механическа  прочность и ударна  стойкость издели  также повышаютс  за счет многослойное™ и толщины полотна, котора  при данном способе получени  может достигать 2 мм0 3 ил

i

(/

с

Сг ОС

&

ОС

ее

1

Изобретение относитс  к области переработки полимерных материалов и направлено на совершенствование технологии и оборудовани  дл  производства многослойных термоусаживакг- шихс  пленок (лент), основное назначение которых-антикоррозионна  защита магистральных трубопроводов

Целью изобретени   вл етс  улучшение эксплуатационных свойств материала , преимущественно термоусадочных и физико-механических характеристик ,, за счет получени  многослойной пленки с чередованием слоев основа- ад гезиво

На фиг01 изображена схема способа получени  термоусаживающегос  изол ционного материала; на фиго2 - схематичный разрез пленочного рукава по кольцу; на фиг03 - схема процесса складывани  рукава по торцовой границе раздела потоков и его сварки0

Способ включает совместную экструзию адгезива А и основы В с по- мощью кольцевой многоканальной экс- трузионной головки 1 и формование заготовки в виде пленочного рукава с чередованием слоев А и В двухслои- ными полукольцевыми потоками 2 за счет конструкции головки, где в одном из потоков материал основы В подают наружным, а в другом - внутренним слоем и соответственно основе формуют адгезионный слой А0 В резуль- тате получают многослойный пленочный рукав с чередованием слоев В-А-В-А (,3)о Далее рукав подвергают двухосной ориентации известным пневмомеханическим способом, после чего складывают по торцовой границе раздела слоев в плоский рукав-полотно 3 и сваривают по всей ширине за счет аккумулированного (фигоЗ) расплавом тепла и усили  прижати  валков 40 Затем сваренное многослойное плоское полотно 3 сшивают со стороны основы В на глубину наружного сло  основы Во Сшивка основы В может осуществл тьс  с помощью различных источников иони- рующего излучени  В случае предпочтени  фотохимического способа облучают интенсивным УФ-источником 5, а при программированной ( на заданную глубину) радиационной сшивке, например , с помощью ускорител  Электрон При фотохимической сшивке толщину наружного сло  основы подбирают так, чтобы сшивание происходило на всю его глубинуо Это зависит от вре- мени и интенсивности облучени  УФ-источником , однако известно, что эффективна  глубина действи  излучени  около 0,2 мм, поэтому толщину сло  подбирают, исход  из этого значени  При использовании фотохимического метода сшивки предварительно на стадии формовани  в композиционный термопласт основы В ввод т сенсибилизирующие добавки (например, р-хлорантра- хинон), причем они могут вводитьс  только в материал наружного сло  основы (каждый слой основы подготавливаетс  и подаетс  в экструзионную головку независимо друг от друга) либо в наружный и внутренний слой оснрвы (оба сло  подготавливаютс  из одного композиционного термопласта и раздел ютс  уже в каналах головки) В первом случае фотосенсибилизатор наружного сло  полностью реагирует при сшивке, а во втором случае частично непрореагировавший фотосенсибилизатор внутреннего сло  основы не будет мигрировать на поверхность издели , так как он защемлен с двух сторон барьерными сло ми адгезива и не подвержен действию света, котбрый инициирует процесс миграции,, Полезным эффектом , достигаемым при сшивке,  вл етс  сшивание макромолекул полимера в единую пространственную сетку, котора  запоминаетс  полимером Это означает, что если сшитую структуру полимера подвергнуть деформации при повышенной температуре и охладить,. . то при повторном нагревании структура полимера примет ту форму, которую она имела в процессе сшивки„ На следующем этапе пленочное полотно 3 довод т до температуры ориентации за счет теплообмена пленки при контакте со стороны основы с термостатированными до температуры ориентации валками 6 и 7 и ориентируют в продольном направлении за счет разности окружных скоростей валков 7 и 80 После этого производ т фиксацию структуры плоского полотна 3, охлажда  его на валке 8, и намотку в рулон 9

Дл  получени  материала и издели  с заданными свойствами (особенно заданной степени продольной и поперечной усадки) необходим учет температур но-деформационных условий воздействи  на пленку при ее нанесении на трубуо Это означает, что исход  из требований к изделию, которые завис т от условий нанесени  пленки на трубу и условий их эксплуатации, подбирают виды полимерных материалов, которые в изделии могут соответствовать этим требовани м, а затем определ ют технологические параметры процесса, которые бы обеспечили в изделии комплекс заданных свойство Опыт разработки технологии, оборудовани , а также результаты эксплуатации изделий по казывают, что необходимо строгое соблюдение в изделии соотношени  между степен ми продольной и поперечной ориентации, поскольку их вклад в усад

ку пленки на трубе различено В основном процесс усадки реализуетс  за счет заложенной в изделии продольной ориентации, а существующий запас упругих свойств в поперечном направлении призван компенсировать изменение ширины пленки при усадке0 Дл  различных полимерных материалов это соотношение может отличатьс  о По способу величина поперечной ориентации закладываетс  на участке формовани  пленочного рукава за счет степени раздува, степень продольной выт жки с помощью валков 4 определ етс  физическими услови ми процесса,. Продольную ориентацию материала, котора  определ ет процесс усадки, необходимо производить с учетом условий нанесени  пленки на поверхность трубы Например , дл  ПЭ/СЭВА-пленок (базовые материалы) газопламенна  обработка-: наружной поверхности пленки производитс  в среднем до -80-9Ь С, соответственно в этих пределах долзчно быть значение температуры, при которой производ т продольную ориентацию сшитой структуры полимера. В целом же это еще зависит и от стойкости материалов слоев к термодеструкции, кроме

того, при разработке рецептур слоев стрем тс  .к снижению энергозатрат при нанесении материала на трубу за счет введени  низкоплавких добавок„

По данному способу в лабораторных услови х отработана принципиальна  технологическа  схема получени  многослойной термоусаживающейс  пленки на базе опытно-промышленных образцов технологических линий дл  производства двухслойных рукавных пленок и плоских комбинированных пленок„

Дл  реализации данного способа могут быть использованы различные варианты экструзионных головок, позвол ющие подавать расплавы чередующимис  полукольцевыми потоками0

Пример,, Экспериментально отработанный технологический режим получени  термоусаживающегос  изол ционного материала включает экструзию двухслойной термопластичной рукавной пленки; температура экструзии основы - 180°С, температура экструзии адгезионного сло  - 140°С, степень раздува рукавной пленки i p 1,1-1,3, степень выт жки i . l,b-2,0j сшивку пленочного рукава ртутно-кварцевыми лампами типа ДРТ-1000, в количестве

0

5

5

0

0

5

0

5

0

5

12-20 шт„, врем  сшивки 0,5-2 мин; ориентацию сложенного и сваренного пленочного рукава в продольном направлении , степень выт жки i 1,2-. 195о

В качестве базового материала основы использовалс  полиэтилен низкой плотности марки 10204-003 с введением 0,2% Р -хлорантрахинона в ка4- честве фотосенсибилизаторао

Базовым материалом композиции адгезионного сло   вл лс  сополимер этилена с винилацетатом с 12% содержанием ВА группо

Полученный предлагаемым способом материал обладает повышенной газо- и водонепроницаемостью за счет многослойной структуры и отсутстви  непрореагировавшего фотосенсибилизатора, так как он предварительно вводитс  только в слой основы, подаваемый на наружную поверхность рукава,и толщина этого сло  выбираетс  таким образом , чтобы сшивка происходила по всей его глубине

Требуемые термоусадочные свойства материала обеспечиваютс  за счет проведени  процесса ориентации полотна после его сшивки при строгом соблюдении температуры и степени выт жки полотнао

Механическа  прочность и ударна  стойкость издели  повышаютс  соответственно за счет многослойности и толщины полотна, котора  при данном способе получени  может достигать 2 мм,

При нанесении покрыти  на изолируемую поверхность обработке открытым пламенем подвергаетс  наружный термостойкий (за счет сшивки) слой основы а внутренний слой основы, также ответственный за термоусадочные и физико-механические свойства издели , не подверга сь деструктирующему воздействию пламени, полностью сохран ет свои эксплуатационные характеристики

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  термоусаживающегос  изол ционного материала, заключающийс  в формовании в кольцевой экструзионной головке рукавной двухслойной заготовки, содержащей основу и адгезив, с последующей двухосной ориентацией и сшивкой со стороны основы, отличающийс  тем, .что, с целью улучшени  эксплуатационных свойств материала преимущественно его термоусадочных и физико-механических характеристик, за счет получени  многослойной пленки с чередованием слоев основа - адгезив, заготовку формуют полукольцевыми потоками , при этом в одном из потоков материал основы подают наружным, а в другом - внутренним слоем и соотФиг .1

   ветственно основе формуют адгезионный слой, после двухосной ориентации заготовку складывают по торцовой границе раздела потоков в плоский рукав и сваривают по всей ширине, затем , осуществл ют сшивку со стороны.и на всю глубину наружного сло  основы и плоский рукав повторно ориентируют в продольном направлениио

   В

   777ПМ

   л../.y./v1

   , (f f( f Iflfc

   f y f f Я7

   Фиг.2

   В

   A t

   i

   f y f f Я77.

   Фиг.З