SU607538A3 - Способ изготовлени двухслойных пластмассовых изделий - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к процессу изготовлени  литьем под давлением изделий , имеющих пористую сердцевину и невспененную поверхностную кожицу. Известен способ изготовлени  двух слойных пластмассовых изделий с сердцевиной иэ одного синтетического материала , путем последовательного впры кивани  в полость формы расплавов материалов, необходимых дл  обраэова ни  соответственно оболочки издели  и его сердцнвины 1. Недостаток та;кого способа, особенно при изготовлении формованных изделий больших, размеров , заключаетс  в том, что образуютс  углублени  и пустоты на кожиц поропласта в результате присутстви вспенивающего агента на поверхности продукта. Кроме того, газы, выдел ющиес  при разложении вспенивающего агента, затрудн ет полный контакт между термопластичным продуктом и поверхностью пресс-формы, что также  вл етс  причиной дефектов поверхности формованного издели . Целью изобретени   вл етс  улучшение качества изделий путем уменьшени  возможности образовани  углублений и пустот на поверхностной кожице издели . Указанна  цель достигаетс  тем, что в полость формы вначале впрыскивают невспенивающийс  термопластичный материал, частично заполн ющий полость Формы, а затем до отверждени  центральной части впрыснутого материала впрыскивают термопластичную вспенивающуюс  композицию, содержащую вспенивающий агент, при температуре равной или выше температуры активировани  вспенг-шающего агента. При этом после впрыска вспенивающейс  композици и . полоЬть формы увеличивают. В соответствии с изобретением процесс изготовлени  изделий, имегадих пористую сердцевину и невспененную Поверхностную кожицу, состоит в том, что впрыскивают заранее определенное количество невспенившейс  термопластичной смолы в полость пресс-формы и до отверждени  этой невспениваю«ей с .смолы впрыскивают состав термопластичной смолы, содержащий вспенивающий агент, при температуре активировани  (или выше) вспенивающего агента в полости пресс-формы, выдержива  состав в пресс-форме з течение периода,

достаточного дл  вспенивани  состава и отверждени  термопластичного продукта .

Стенки пресс-формы при желании можно охлаждать дл  ускорени  отверждеНИН соприкасающегос  с ними термопластичного продукта.

Пресс-формы, примен емые при этом процессе, могут иметь полости посто нного объема или увеличивающиес  в объеме, чтобы вспенивающийс  состав расшир лс .

При применении пресс-форм с посто нным объемом необходимо регулировать впрыскиваемые количества невспенивающегос  термопластичного продукта и термопластичной смолы, содержащей вспенивающий агент, дл  достижени  определенной степени вспенивани  и получени  пенопласта с желательной плотностью . Количества впрыскиваемых продуктов завис т от размеров гнезда пресс-формы.

При применении пресс-формы с расшир ющейс  полостью допускают предпочтительно заранееопределенную степень расширени  оформл ющей полости после впрыскивани  вспенивающегос  состава, в результате чего этот состав имеет возможность расшир тьс . Такой регулируемнй период расширени  дает возможность получать однородные пены. При желании расширение можно замедлить чтобы часть йспенивакнцегос  термопластичного продукта, смежного с невспенивающимс  составом, отвердилась и сделалась частью поверхностной кржиш  издели . Полость пресс-формы увеличивают , быстро снима  давление, сдерживающее противоположные поверхности пресс-формы и предоставл   возможность давлению газа, выдел ющегос  при активировании вспенивающего агента, открывать пресс-форму, в .результате чег вспенивающийс  - состав расшир етс  и заполн ет большую часть формующей полости . С другой стороны, давление, сдерживающее противоположные поверхноти пресс-формы, можно уменьшать медленно и таким образом регулировать степень расширени  пресс-формы. Определенной степени расширени  пблости пресс-форгва можно достигнуть также с помощью давлени  газов, выдел ющихс  при разложении вспенивающего агента, или с помощью внешних усилий.

При впрыскивании в пресс-форму вначале невспенивающейс  термопластичной смолы уменьшаетс  тенденци  к образованию пустот или углублений на поверхности изделий. Кроме того, если вспенивающийс  и невспенивающийс  продукты получаютс  из разных источников то процесс в соответствии с изобретением имеет дополнительные преимуш,ест

ва. Пигменты, наполнители или другие добавки, улучшакнцие отделку поверхности издели , можно добавл ть тольк к невспенивающейс  смоле. Добавки, улучшанлцие стойкость изделий к воздействию влаги или света, например стабилизаторы в отношении ультрафиолетовьк .лучей, можно добавить только к невспенивающейс  смоле. В результате этого достигаетс  значительна  экономи , так как можно примен ть меньшие кличества таких дорогосто щих добавок.

Примерами наполнителей, которые можио примен ть дл  улучшени  прочности формованных изделий,  вл етс  стекловолокно и асбест или стекло и пластинки слюды, иногда покрытые смолой дл . улучшени  адгезии.- между наполнителем и термопластом. При желании во вспенивающиес  и невспенивающиес  составы можно добавл ть разные другие вещества . В невспвнивающийс  состав можно, включать добавки, которые можно в последующем травить с целью улучшени  адгезии их поверхности, например двуокись титана, которую трав т хромовой кислотой.

Количество невспенивающегос  термопласта , которое можно впрыскивать в пресс-форму, зависит от размеров последней и толщины невспенивающейс  поверхностной кожицы. В качестве невспенвающейс  смолы можно впрыскивать любую термопластичную смолу, например такие полимеры ct-олефинов, как полиэтилен/ полипропилен, полибутилеи и поли-4-метилпентан-1 , а также сополимеры этих олефиндЯ, полимеры и сополимеры хлористого винила, в частности, содержащие пластификатор, полимеры и сополимеры стирола , полимеры и сополимеры метилметакрилата и таких линейных эфиров, как полиэтилентерефталат. Выбор смолы зависит от конечного применени  издели , например, если необходимо изготовить прочную панель, например часть кузова автомобил , то требуетс  прочна  поверхностна  кожица и дл  этой цели пригоден полипропилен . Однако когда требуетс  эластичное формованное изделие, например материал дл  внутренней облицовки автомобил , то в качестве невспенивающейс  термопластичной смолы пригоден полимер хлористого винила.

Термопластична  смола, содержаща  вспенивающий агент, может отлич-атьс  от невспенивающейс  термопластичной смолы или представл ть собой одну из указанных выие смол., пригодных в качестве невспени.вающихс  термопластичных смол.

По одному из вариантов способа можно по крайней мере в части полости пресс-формы поместить оформл ющую вставку до впрыскивани  термопластичного продукта. Этот продукт проч но присоедин етс  к вставке после впрыскивани  его в пресс-форму, и таким способом можно изготовить жес кие пористые издели , имеющие невспе венную кожицу. Данный вариант .особен но пригоден дл  изготовлени  таких эластичных формованных издели , как материал дл  внутренней отделки авто мобилей, обладающий упругостью и кра сивой поверхностью. В этом случае одну из стенок пресс-формы покрывают подкладкой, котора  служит опорой, а другую сторону оставл ют свободной что обеспечивает красивую поверхность издели . В качестве подкладки можно использовать дерев нные листы , например фанеру, металлические листы или листовой материал из термо пласта, который не плавитс  при температура формовани . При желании в качестве подкладки можно использовать эластичный материал. Дл  осуществлени  процесса в перед нюю часть цилиндра литьевой машины по мещают заранее определеннсйё количество невспенивающегос  продукта, а ос тальную часть цилиндра заполн ют вспе нивающимс  продукте.. Однако при повторном процессе последующие дозы впры ка ввод т в цилиндр машины, в котором уже содержитс  некоторое количество вспенивающегос  состава, и таким образом происходит смешивание двух материалов . Более обычный и предпочтительный способ основан на применении двух ЦИЛИНДРОВ, из которых материал подаетс  через общий литник в прессфО1 1у . (Работы машины синхронизируетс  таким образс л, что вначгше в прес форму подаетс  требуемое количество невспенивающегос  материала и муидшту освобождаетс  и слелующа  порци  невспенивающегос  материала поступает в пресс-фо 1у, не смешива сь со вспенивающимс  составом. С другой стороны можно использовать две машины дл  лить  под давлением, кажда  из которы впрыскивает материалы через отдельный мундштук в пресс-форму. Периоды работы машин рассчитаны таким образом, что вначале вводитс  желательное количество невспенивающегос  материала, а затем - вспенивающегос . Некоторое количество вспенивающегос  материала можно вводить до подачи всего количества невспенивающегос  материала. Если необходимо получать изделие, имекадее пористую сердцевину, окруженную невспенивающимс  материалом, то вспенивающийс  материал ввод т внутрь загрузки невспениваюЩегос  материала , который находитс  в прессформе . В результате этого при впрыскивании и расширении вспениваюЩ1 йс  материал оттесн етс  к внутренней поверхности пресс-формы как раздуваемый шар. Желательно вспенивающийс  и невспенивающийс  материалы впрыскивать в пресс-форму с псжощью одного мундштука. При применении двух мундштуков точки ввода материалов в прессформу должны быть расположены достаточно близко /одна от другой, чтобы вспенивающийс  материал поступал внутрь невспенивающегос . Еще один способ состоит в использовании машины дл  лить  с одночерй чным пластикатором, .г совершающим возвратно-поступательное движение, снабженной входным отверстием в какрйнибудь точке по длине черв ка или в стенке цилиндра, через которое порообразующее - вещество можно впрыскивать в термопластичный материал; дл  удобства можно примен ть жидкий или газообразный вспенивающий агент. в таких услови х термопластичный мат ,ериал вводитс  в литьевую машину и перемещаетс  вдоль цилиндра с помощью черв ка, в результате чего на впрыскиваккцем конце машины создаетс  пробка из этого материала, а черв к возвращаетс  обратно. После образовани  пробки достаточного размера в термопластичный материал, наход щийс  в цилиндре машины, впрыскиваетс  газообразный или жидкий вспенивающий агент до образовани  требуемого количества термопластичного материала, содержащего вспенивающий агент позади материала, образовавшего первичную пробку. Затем подачу вспенивающего агента прекращают и в пресс-форму впрыскивают термопластичный материал. Этот процесс можно проводить многократно при посто нной подаче полимера, не содержащего вспенивающего агента. Согласно еще одному способу осуществлени  изобретени  второе количество невспенйвающегос -термопластичного материала можно впрыскивать в прессформу после впрыскивани  термопластичной смолы, содержащей вспенивающий агент. Преимущество этого способа заключаетс  в том, что второе количество невспенивающего материала удал ет остатки вспенивающегос  материала из мундштука, очища  его дл  последующего процесса формовани . Поверхность пресс-формы, примен емой В соответствии с изобретением, может быть узорчатой, чтобы обеспечить любую желаемую отделку формованного издели . Например, поверхность может быть гладкой, зернистой матовой или иметь рисунок, в результате невспененна  кожица издели  приобретает желательную отделку. С другой стороны, пресс-форму можно покрыть термостойким материалом, например силиконовь м каучуком, с целью соответствующей отделки издели  Вспенивающий агент может быть твердым веществом, разлагающимс  при нагревании до образовани  газа, кс торый способствует образованию пор; жидким, испар ющимс  при нагревании или.,,снижении давлени  и потому обусловливающим вспенивание; или газообразным. Из жидких вспенивающих агентов пред почтительны органические жидкости, инертные в отношении термопластичных материалов и поглощаемые-последними. Газы, вьодел емые .вспенивающими агентами твердого типа, должны быть инерт ными в отношении термопластичных материалов . Под температурой активирова ни  преобразующего вещества подразумеваетс  температура состава термопластичной смолы, содержгицего вспенив ющий агент, на выходе из мундштука, достаточно высока , чтобы термопластична  смола вспенилась внутри пресс формы. Эта температура зависит от при роды вспенивающего агента Например, если он представл ет собой твердое ве щество, выдел ющее газ при нагревании то температура термопласта на выходе из мундштука должна быть выше температуры , при которой выдел етс  газ. Если вспенивающий агент представл ет собой жидкость, испар ющуюс  при нагревании , то услови , при которых выдел етс  газ, завис т как от температуры , так и от давлени , которому под вергаетс  термопласт. В этомслучае температура смолы на выходе из мундштука должна быть достаточно высокой, чтобы при посто нном объеме прессформы газ мог образоватьс  при давлении , которому подвергаетс  материал в пресс-форме, или чтобы газ мог образоватьс , когда давление в прессформе снижаетс  во врем  увеличени  е объема. Требуемую температуру термопластич ной смолы можно создать при нагревани ее во врем  прохождени  через цилиндр но давление в цилиндре должно быть достаточно большим, чтобы предотвратить вспенивание, или при поддержании температуры в цилиндре ниже т ёмпературы активировани  вспенивающего аген та с учетом динамического нагревани  материала во врем  в11рыскивани  через мундштук до температуры, необходимой дл  активировани  вспенивающего агента . Второй способ  вл етс  предпочтительным . К подход щим жидким вспенивающим агентам относ тс  такие углеводороды как пентан, а также моногалоидирсван ныв и полигалоидироваиные углеводор ы. Подход щими твердыми вспениваквдиМи, гентами  вл ютс  вещества, выдел ющие зот, например, азо- и гидраэосоедиейи , а также вещества, выдел ющие вуокись углерода, например карбонаы и бикарбонаты. Примерами газов, которые можно исользовать в качестве вспенивающих гентов,  вл ютс  азот и двуокись угерода . в некоторых случа х к вспениваемому материалу необходимо добавл ть вещества, образующие центры кристаллизации , чтобы создать точки образовани  пузырьков. Процесс в соответствии с изобретением можно использовать дл  получени  разнообразных изделий, имеющих пористую сердцевину и невспененную кожицу.. Можно получать издели  с жесткой или эластичной кожицей. К издели м с жесткой кожицей относ тс  чемоданы, сидень  стульев,  щики телевизоров и панели , строительные или примен емые s автомобил х или вагонах. К издели м с эластичной поверхностной кожицей относ тс  материалы дл  внутренней отделки автомобилей, железнодорожник вагонов, экипажей сеилолетов, чехлы дл  сидений и многие другие издели . Издели , прикрепленные к опоре , могут иметь ребра и выступы, необходимые дл  креплени  и составл ющие одно целое с самим изделием. Преимущество изобретени  заключаетс  в том, что такие относительно толстые части изделий можно формировать без образовани  углублений или;пустот на поверхности издели . Когда такие детали изделий Формуют без пористой сердцевины, по вл ютс  углублени  на поверхности в результате сжати - отЕюсительно большого количества материала в этом месте. Пример 1. Дискообразна  пресс-форма диаметром 18 дюймов была установлена на 18-унцневой машине дл  лить  под давлением, снабженной 350-тонным гидравлическим затвором. В цилиндр машины поместили пластиФи1|ированный состав на основе поливинилхлорида (м гкость 40 по английскому стандарту) в количестве, достаточном дл  наполнени  1/3 цилиндра, состав переместили в переднюю часть цилиндра. Остальной объем цилиндра заполнили составом на основе пластифицированного поливинилхлорида, .содержащигл слвдук цие количества компонентов , вес.ч. Поливинилхлорид100 Диизооктилфталат (пластификатор )80 Эпоксидированнее соевое масло - дифзнилдецилфосфит (Кикер)