SU470967A3

SU470967A3 - The method of obtaining products from foam

Info

Publication number: SU470967A3
Application number: SU1150012A
Authority: SU
Inventors: Стастни Фритц; Гэт Рудольф; Тришманн Ханс-Геор
Original assignee: Бадише Анилин-Унд Сода Фабрик А.Г. (Фирма)
Priority date: 1966-04-28
Filing date: 1967-04-19
Publication date: 1975-05-15
Also published as: IL27814A; AT274392B; YU85267A; NL142715B; SE336893B; BE697785A; CS157627B2; GB1176238A; DE1629295A1; JPS5012473B1; NL6705987A; MY7100102A; DE1629295B2; FR1522651A; YU31703B; ES339865A1; DE1629281B1; CH473165A; DK120665B

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПЕНОПЛАСТОВ(54) METHOD OF OBTAINING PRODUCTS FROM FOAMS

новскими или электронными. Наиболее пригодны электронные лучи, доза которых составл ет 2,5-60 Мрад, предночтительно 40- 50 Мрад.new or electronic. The most suitable are electron beams, the dose of which is 2.5-60 Mrad, preferably 40-50 Mrad.

Кроме гранул полимера, в состав композиции дл получени изделий из пенопласта могут входить огнестойкие добавки, красители, наполнители, смазывающие средства или другие полимеры, иаприме полиизобутилен.In addition to polymer granules, flame retardant additives, colorants, fillers, lubricants or other polymers may be included in the composition for the manufacture of foam products, and polyisobutylene may also be used in the formulation.

Нагревание предварительно вспененных гранул производ т в закрытой форме. Нри этом формы сконструированы так, что при нагревании из них может выходить газообразное или жидкое вещество, например воздух или вода.Heating of the pre-foamed granules is carried out in a closed form. In this form, they are designed so that, when heated, a gaseous or liquid substance, such as air or water, may come out of them.

Наиболее выгодно ;по предлагаемому способу примен ть формы с перфорированными стенками или такие, в стенках которых встроены форсунки с мелкими отверсти ми, через которые нагревающа среда может входить в форму, а воздух выходить из формы.The most advantageous method is to use perforated walls or those in which nozzles with small holes are inserted in the walls, through which the heating medium can enter the mold and air can escape from the mold.

Можио лолучать формованное изделие и без применени давлени , но при этом получают издели низкого качества.You can get a molded product without applying pressure, but you get low-quality products.

Но предлагаемому способу формованные издели из пенопласта нолучают путем сжати в форме предварительно вспененных гранул из полимеров олефинов, часть молекул которых имеет сетчатую структуру, на 5-70% от их первоначальпого объема до, во врем или после нагревани . Нри этом по крайней мере одна стенка формы должна быть подвижна.But to the proposed method, molded foam products are obtained by compressing in the form of pre-foamed granules of olefin polymers, some of the molecules of which have a reticular structure, 5-70% of their initial volume before, during or after heating. In this case, at least one wall of the form must be movable.

Наиболее целесообразио вспененные гранулы сначала нагревать, а затем сжимать.It is most advisable that the expanded granules be first heated and then compressed.

Особенно хорощие издели получают, еслл гранулы сжимают с двух сторон формы к центру полого пространства формы.Especially good products are obtained if the granules are compressed from two sides of the mold to the center of the hollow space of the mold.

Однако, можно сжимать гранулы с нескольких сторон, нанример сначала с двух сторон и затем со дна или верха формы.However, it is possible to compress the granules from several sides, first from two sides and then from the bottom or top of the form.

Нри сжатии гранулы до такой степени деформируют , что образуютс многогранники, которые сплавл ютс иа поверхности.When compressed, the granules deform to such an extent that polyhedrons are formed, which fuse the surface.

Предварительно вспененные гранулы нагревают в форме до такой температуры, при которой они спекаютс . Эта температура зависит от химического строени полимера, степени образовани молекул с сетчатой структурой и добавок.The pre-foamed granules are heated in a mold to a temperature at which they are sintered. This temperature depends on the chemical structure of the polymer, the degree of formation of molecules with a network structure and additives.

Наиболее выгодно нагревать гранулы до температуры, при которой по меньшей мере 25% компонентов, наход щихс при комиатной температуре (25°С) в кристаллическом состо нии, расплавл ютс .приблизительно при 90 140°С.It is most advantageous to heat the granules to a temperature at which at least 25% of the components that are at a comet temperature (25 ° C) in a crystalline state melt at approximately 90–140 ° C.

В качестве нагревающей среды примен ют гор чие газы, пары или жидкости. Хорощие результаты получают, если формы, заполненные вспененными гранулами, погружают в жидкость, в которой полимер не раствор етс , например в воду, глицерин или водные сол ные растворы.Hot gases, vapors or liquids are used as the heating medium. Good results are obtained if forms filled with expanded granules are immersed in a liquid in which the polymer does not dissolve, for example, water, glycerin or aqueous saline solutions.

Наиболее простой метод - введение гор чего пара в форму в качестве нагревающей среды.The simplest method is to introduce hot steam into the mold as a heating medium.

Кроме того, нагревают вспененные гранулы в формах с по.мощью инфракрасных лучей или нутем вдувани гор чего воздуха.In addition, the expanded granules are heated in forms using infrared rays or chickens to blow hot air.

К гранулам иногда добавл ют также незначительные количества вещества, имеющего высокие диэлектрические нотери, напри.мер воды или водного сол ного раствора, и носле введени такого вещества в форму, ее нагревают в поле высокой частоты. Целесообразно нагревающую среду вводить через одну боковую поверхность формы и выводить через противоположную.Insignificant amounts of a substance having high dielectric noterium, for example, water or an aqueous saline solution, are sometimes added to the granules, and when this substance is introduced into the form, it is heated in a high frequency field. It is advisable to enter the heating medium through one side surface of the form and remove it through the opposite one.

Дл изготовлени формованных изделийFor the manufacture of molded products

сложной конфигурации иногда нагревающуюcomplex configuration sometimes heating

среду ввод т в форму с нескольких сторон иthe medium is introduced into the form from several sides and

вывод т с одной стороны, например через дноoutput from one side, for example through the bottom

формы.forms.

В случае непрерывного процесса нагревающа среда циркулирует через форму. Нагревание можно осуп;ествл ть также с помощью зондов или перфорированных труб, встроенных между вспененными гранулами так, что нагревание провод т также и внутри формы. Такое нагревание нримен ют в случае получени формованных изделий больших раз меров.In the case of a continuous process, the heating medium is circulated through the mold. Heating can also be stopped; it can also be done with probes or perforated pipes embedded between the foam granules so that heating is also carried out inside the mold. Such heating is applied in the case of large molded articles.

Зонды удал ют перед сжиманием гранул.Probes are removed before squeezing the pellets.

Носле спекани изделие охлаждают до те лпературы , ниже температуры плавлени кристаллов , предпочтительио ниже 40°С.During sintering, the product is cooled to a temperature below the melting point of the crystals, preferably below 40 ° C.

Нолученные издели после вынимани изItems obtained after removal from

формы могут быть снова нагреты так, чтоforms can be heated again so that

они еще более вспениваютс и в этом случаеthey foam even more

получают изделие с меньщим объемным весом .get a product with a lower bulk density.

Можно также формованные издели размельчать и полученные частицы снова нагревать под давлением в форме.It is also possible to crush the molded articles and heat the resulting particles again under pressure in the mold.

Но предлагаемому способу получают уцругие издели из пенопластов на основе полимеров олефинов, объемного веса 15-30 кГ/м-, что не было возможно при получении их известными сиособами. Эти издели имеют особенно большую эластичность и иезначительную деформацию при сжатии.But the proposed method is used to obtain other products from foams based on polymers of olefins, a bulk weight of 15-30 kg / m-, which was not possible when they were obtained using known synthetic methods. These products have a particularly high elasticity and a slight deformation during compression.

Изготовленные по предлагаемому способу псиопласты могут быть применены в различных област х потреблени : дл обивки, упаковки , термической и акустической изол ции в строительстве, дл изготовлени поплавков и игрушек.Manufactured according to the proposed method, psioplasts can be used in various consumption areas: for upholstery, packaging, thermal and acoustic insulation in construction, for the manufacture of floats and toys.

Нри мер 1. Нредварительно вспенениые гранулы диаметром 20 мм и насыпным весом 16 г/л из сополимера, состо щего из 83 вес. % этилена и 17 вес. % трет, бутилового эфира акриловой кислоты подвергают облучению дозой 60 Мрад в электронном ускорителе. Носле этого дол молекул сетчатой структуры составл ет 84%. Эти гранулы 11омеп1ают в нерфорированную металлическую форму, котора закрываетс и одна стенка которой подвижна , и сжимают приблизительно до 50% первоначального объема. Закрытую форму погружают на 10 мин в воду, нагретую до . Нолучают сплоппюй, однородный, оченьFor example 1. Pre-foamed granules with a diameter of 20 mm and a bulk weight of 16 g / l of a copolymer consisting of 83 wt. % ethylene and 17 wt. % tert, butyl ester of acrylic acid is subjected to irradiation with a dose of 60 Mrad in an electron accelerator. After this, the proportion of the molecules of the network structure is 84%. These granules are laminated into a non-perforated metal mold, which is closed and one wall of which is mobile, and is compressed to approximately 50% of the original volume. The closed mold is immersed for 10 minutes in water heated to. They get sploppy, homogeneous, very

упругий и высокоэластичный, способный к раст жению пенолласт с объемным весом 32 г/л. Такое формованное изделие может быть применено как обивочный материал.elastic and highly elastic, capable of stretching penollasts with a bulk weight of 32 g / l. Such a molded product can be used as an upholstery material.

Если в качестве сополимера примен ют сополимер , состо щий из 90 вес. % сополимера, описанного в начале примера 1, и 10 вес. % полиизобутилена с мол. весом 150000, то получают при подобных услови х облучени и переработки особенно упругий пенопласт с мелкими чейками.If a copolymer consisting of 90 wt.% Is used as the copolymer. % copolymer described at the beginning of example 1, and 10 weight. % polyisobutylene with mol. weighing 150,000, a particularly resilient fine cell foam is obtained under similar conditions of irradiation and processing.

Пример 2. Сополимер, состо щий из 80 вес. % этилена и 20 вес. % винилацетата смешивают при нагревании под давлением с низкокип щей смесью углеводорода. Гор чую смесь выдавливают через бесштифтовую форсунку и размельчают.Example 2. A copolymer consisting of 80 wt. % ethylene and 20 wt. % of vinyl acetate is mixed under pressure heating with a low-boiling hydrocarbon mixture. The hot mixture is squeezed through a pinless nozzle and crushed.

После размельчени получают вспененные гранулы с насыпным весом 35 г/л и диаметром 10 мм. Эти гранулы подвергают электронному облучению дозой в 50 Мрад и получают гранулы, у которых полимер имеет 68- 70 вес. % молекул сетчатой структуры.After grinding, foamed granules with a bulk weight of 35 g / l and a diameter of 10 mm are obtained. These granules are subjected to electron irradiation with a dose of 50 Mrad and receive granules in which the polymer has 68-70 weight. % of the molecules of the network structure.

Гранулы помещают в имеющую перфорированные стенки металлическую форму, которую затем закрывают. Форму нагревают в течение 30 мин в паровом автоклаве до 125°С. Затем гранулы сжимают на 30% от первоначального объема и в таком состо нии охлаждают .The granules are placed in a metallic form having perforated walls, which is then closed. The form is heated for 30 minutes in a steam autoclave to 125 ° C. The granules are then compressed to 30% of the original volume and cooled in this state.

Получают сплошной, частично воздухопроницаемый пенопласт с очень хорошими механическими и эластичными свойствами, который пригоден, например как см гчающий удары материал дл упаковки или как изолирующий материал.A solid, partially breathable foam with very good mechanical and elastic properties is obtained, which is suitable, for example, as a shock absorbing material for packaging or as an insulating material.

Если гранулы сжимают только на 5% от первоначального объема, то получают изделие , в котором гранулы спеклись на относительно небольшой площади их поверхности.If the granules compress only 5% of the original volume, then a product is obtained in which the granules are sintered over a relatively small surface area.

Пример 3. Вспененные предварительно гранулы, полученные из сополимера, состо щего из 75 вес. % этилена и 25 вес. % н-бутилового эфира акриловой кислоты с диаметром 10-15 мм, и насыпным весом 21 г/л подвергают облучению рентгеновскими лучами до тех пор, пока часть молекул полимера, имеющих сетчатую структуру, достигнет величины , равной 75 вес. %. Обработанные таким образом гранулы помещают в металлическую форму, имеющую отверсти , через которые в форму поступает пар в течение 2 мин под давлением 0,5 ати. Затем вспененные гранулы сжимают на 50% от первоначального объема и в таком виде охлаждают в течение 15 мин при комнатной температуре. Получают Сплошное, упругое, однородное изделие из пенопласта с объемным весом 42 г/л.Example 3. Pre-foamed foam granules obtained from a copolymer consisting of 75 wt. % ethylene and 25 wt. % n-butyl ester of acrylic acid with a diameter of 10-15 mm, and a bulk weight of 21 g / l is subjected to x-ray irradiation until part of the polymer molecules having a network structure reaches a value of 75 weight. % The granules treated in this way are placed in a metal mold having openings through which steam enters the mold for 2 minutes under a pressure of 0.5 MPa. Then, the foamed granules are compressed to 50% of the original volume and, in this form, cooled for 15 minutes at room temperature. A solid, elastic, homogeneous foam product with a bulk weight of 42 g / l is obtained.

Пример 4. Предварительно вспененные гранулы из смеси, состо щей из 60 вес. % полипропилена и 40 вес. % полнизобутилена с молекул рным весом 150000, диаметром 5 - 8 мм, насыпной вес которых составл ет 13,9 г/л подвергают облучению электронами дозой 40 Мрад. После этого стенки чеек гранул состо т из полимера, у которого часть молекул с сетчатой структурой составл ет 52 вес. %.Example 4. Pre-foamed granules of a mixture consisting of 60 wt. % polypropylene and 40 wt. The% poly (n-butobutylene) with a molecular weight of 150000, with a diameter of 5-8 mm, the bulk density of which is 13.9 g / l, is subjected to electron irradiation with a dose of 40 Mrad. Thereafter, the cell walls of the granules consist of a polymer, in which a part of the molecules with a reticular structure is 52 wt. %

Гранулы помещают в перфорированную металлическую форму, в которую вложена ткань из политетрафторэтилена поставл ют в ней в течение 120 мпн при 150С, создаваемой гор чим воздухом.The granules are placed in a perforated metal mold in which polytetrafluoroethylene fabric is embedded and placed in it for 120 mpn at 150 ° C, created by hot air.

Затем гранулы спрессовывают таким образом , что объем их уменьщаетс на 40% отThen the granules are compressed in such a way that their volume decreases by 40% from

первоначального насыпного объема. Получают гомогенное формованное изделие, имеющее объемный вес 35 г/л, замкнутые чейки, и которое можно примен ть в качестве изол ционного материала, например дл изол ции сосудов дл жидкости, которые подвергаютс нагреванию до 120°С.original bulk volume. A homogeneous molded article is obtained, having a volume weight of 35 g / l, closed cells, and which can be used as an insulating material, for example, to insulate liquid vessels that are heated to 120 ° C.

Пример 5. Предварительно вспененные гранулы с замкнутыми чейками из полиэтилена . (удельный вес 0,928, индекс расплаваExample 5. Pre-foamed granules with closed polyethylene cells. (specific gravity 0.928, melt index

0,1-0,3) размером 5-10 мм, имеющие насыпной вес 17,2 г/л и состо щие из полимера , у которого 50% молекул имеют сетчатую структуру, помещают в металлическую форму с отверсти ми, выложенную перфорированными , изготовленными из политетрафторэтилена плитами, п выдерживают в течение 10 мин при , создаваемой гор чим воздухом . Затем гранулы спрессовывают до половины первоначального насыппого объема.0.1-0.3) 5-10 mm in size, having a bulk density of 17.2 g / l and consisting of a polymer in which 50% of the molecules have a network structure, are placed in a metal mold with holes lined perforated, made from polytetrafluoroethylene plates, n incubated for 10 minutes at, created by hot air. Then the granules are compressed to half the original bulk volume.

Получают пенопласт с объемным весом 34,4 г/л с тиничными дл эластичного пенопласта свойствами, а именно - высокой сжимаемостью , хорошей упругостью и высокой эластичностью отскока.A foam is obtained with a volume weight of 34.4 g / l with properties that are typical of an elastic foam, namely, high compressibility, good elasticity, and high elasticity of rebound.

Этот пенопласт может быть применен дл изол ции, уплотнени , например дл изготовлени поплавков, прокладок, материалов дл обивки, как пзол цнопный материал в холодильной технике п строительстве.This foam can be used for insulating, sealing, for example, for making floats, gaskets, and upholstery materials, as pzol is a solid material in refrigeration engineering and construction.

Пример 6. Металлическую форму, состо щую из шестн перфорированных ограничительных поверхностей, размером 60Х60Х ХЗО см, наполн ют вспененными гранулами диаметром в среднем 8-15 мм и насыннымExample 6. A metal form consisting of hexagonal perforated restrictive surfaces, 60X60X XO cm in size, is filled with foamed granules with an average diameter of 8-15 mm and saturated

весом 17 г/л.weighing 17 g / l.

Гранулы получают нз следующей смеси: 78 вес. % сополимера, состо щего из 77,2 вес. % этплепа н 22,8 % трет, бутилового эфира акриловой кислоты; 19 вес. % полиизобутилена с мол. весом 150000 и 3 вес. % талька.Granules are obtained in the following mixture: 78 wt. % copolymer consisting of 77.2 wt. % ethpl n 22.8% tert, butyl ester of acrylic acid; 19 wt. % polyisobutylene with mol. weighing 150,000 and 3 weight. % talc.

Молекулы сетчатой структуры составл ют 85% от всех молекул полимера, образующего гранулы.Mesh molecules make up 85% of the total polymer molecules that make up the granules.

В форме верхние н нижние ограничительные поверхности нодвнжны (могут передвигатьс к середине формы).In the form of the upper and lower bounding surfaces, they can be moved (can move to the middle of the form).

Верхн плита формы соединена с корпусом , через который может быть введена вода,The top plate of the form is connected to the housing through which water can be introduced,

поступающа затем через отверсти в плнтс во внутреннее полое пространство формы.then entering through the holes in the plats into the internal hollow space of the mold.

В продолжение 5 мин во внутреннее пространство формы через верхнюю плпту ввод т воду, нагретую до 92°С. Вода, после тогоIn the course of 5 minutes, water heated to 92 ° C is introduced into the internal space of the mold through the upper plft. Water after

как она смочит гранулы, выходит через бокоas she moistens the granules, comes out through the side