SU685139A3 - Способ изготовлени наполненных изделий - Google Patents

Description

(54) ИЗГОТОВЛЕНИЯ НАПОЛНЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ 3 Установлено, что при разделении смеси волокна и полимерного св эуюше го и продавливании ее через экструэи онный канал, который расходитс  кону сообразно в направлении оси экструди ровани , повышение прочности формуемых изделий по окружности достигаетс увеличением отношени  площадей поперечного сечени  канала на выходе и входе. Получаемое путем экструдирова ни  изделие обычно имеет кольцевой профиль, но можно получать издели  и другой формы, например подковообразной . Вообще, площадь поперечного сеч ни  канала на выходе должна быть в два или более раз больше площади поперечного сечени  его на входе. В сл чае экструзионной головки с каналом посто нной ширины в форме кольца уве личение площади требует увеличени  примерно в той же пропорции среднего радиуса, так как в такой головке отношение - примерно равно отношению - , где А и А плошади поперечных сечений каналов на выходе и входе со ответственно, а средние радиусы попереч ных сечений на выходе и Ьходе канала соответственно. Пропорци  волокнй, ориентированного в окружном направле , нии, в таком случае  вл етс  функцией величины -т либо - . Входом счил . таетс . точка, непосредственно от которой канал начинает расходитьс  конусообразно . Экструдирование через расход щийс  канал, образованный стационарными элементами экструзионной головки так, что отношение площадей поперечного сечени  канала на выходе и входе, равное от 2 до 6, существенно улучшает физические свойства издеЛИЙ по окружности. Под расход щимс  каналом в опи сании понимаетс  то, что внутренн   и наружна  поверхности канала отклон ютс  от параллельности к оси симметрии экструзионной головки таким образе, чтобы радиус на выходе был больше радиуса на входе. Однако не требуетс , чтобы обе поверхности отклон лись в одинаковой степени. Без значительного изменени  свойств экструдируемого издели  ширина расход щегос  канала экструзионной головки , образуемого поверхност ми внутреннего и наружного элементов ее, может несколько измен тьс  от входа к выходу экструзионной головки. В это случае соотношение среднего радиуса расширени  и площади расширени  будет измен тьс . При использовании конусообразно расшир ющегос  канала может потребоватьс  различное радиальное расширение, чтобы получить издели  с теми же физическими свойствами по окружности , что и свойства изделийj получаекых при использовании головки с . 39 расход щимс  каналом. Ориентаци  волокна в направлении по окружности может быть достигнута с прмощью расширени  площади поперечного сечени  канала несколько меньше чем в 2 раза, если радиальное расширение достаточно велико,и, напротив, меньшее радиальное расширение требует соответственно большего расширени  площади. В частности, если выражение-у т (Н) равно или больше 2, то достигаетс  существенное улучшение прочности формуе1 ь х и&делий по окружности. Желательно, чтобы отношение - составл ло ,по меньшей мере половину отношени  т . При увеличении толщины канабыть ла может быть достигнута точка, особенно в каналах с увеличивающейс  толщиной , при которой выпрессовывание материала становитс  нестабильным и канал заполн етс  неравномерно. Конусность должна ограничиватьс  пред лами, которые обеспечивают стабильное вьшрессовывание экструдируемого материала с волокнистЕзм наполнителем. На ориентацию волокон в изделии также оказывают вли ние такие, например , факторы, как размер волокна, степень наполнени  св зующего волокном , в зкость полимерного св зующего и услови  экструдировани . Однако из перечисленных факторов важнейшим  вл етс  геометри  канала экструзионной головки. Так, ориентаци  волокон в питающем отверстии экструзионной головки может оказать вли ние на ориентацию волокон в экструдированнс 4 изделии . Дл  осуществлени  изобретени  могут быть использованы практически ли: бые экструдеры, однако наиболее эффективньм  вл етс  применение экструдера с зоной отсоса и экструзионной головкой с шириной канала от 0,79 до 12,7 мм. Длина канала не  вл етс  величиной определенной и может быть разной в зависимости от условий экструдировани . Уголр образуемый каналом и осью экструзионной головки, составл ет 15-90°, прелпочтительно от 45 до 90., . Дл  осуществлени  способа по изобетению может быть использовано любое рерывистое волокно. Волокно, усилиающее полимерное св зующее, обычно меет среднюю относительную длину 10-3000, часто среднюю относительную лину 20-1000, предпочтительно 2050 , особенно желательно волокно с отосительной дутаной., 50-200, Пригодным вл ютс  органические и неорганичесие прерывистые волокна различных тиов: либо в виде моноволокна, либо в иде спр денного волокна (включа  пучки волокна, св занные вместе дл  поучени  единого элемента, служащего 5. 6 единой волокнистой структурой в смысле ориентации и усилени ). Примерами пригодных прерывистых волокон  вл ютс  нейлон, искусственный шелк, полиэфир , хлопок, древесна  целлюлоза, стекло, уголь, сталь, титанат кали , бор, окись алюмини  и асбестовые волокна . Степень наполнени  св зующего в6 локном ограничиваетс  обрабатываемостью смеси из волокна и полимерного св зующего. Концентраци  волокна, допускающа , обработку, зависит от относительной длины волокна, минимал ного размера зазора (кольцевого прост ранства) в экструэионной головке и от упруго-пластических свойств полимерного св зующего. Количество волокна в экструдате обычно составл ет 5- 200 вес.ч. на 100 вес,ч. полимерного св зующего, предпочтительно 10- 75 вес.ч. на 100 вес.ч., лучше 10-40 оптимально 15-40 вее.ч. Указанна  вы ше степень наполнени  св зующего волокном выбрана с учетом других ингре диентов (полимер, пигменты, антиокис лители, св зуюпдае агенты и т.д.), по мимо волокна, как составл ющих осно .ву состава. Формование трубы из состава, усиленного прерывистым волокном, дает значительные преимущества в производстве , так как сохран ет форму экстру дируетлого издели , благодар  чему исключаетс  необходимость в применении сжатого 1воздуха или иных средств дл  сохранени  издели . Дл  осуществлени  способа соответственно изобретению может быть применено любое полимерное св зующее, которое армируетс  волокном. Одними из таких материалов  вл ютс  пластики , в частности термопластические полимеры , такие как поливинилацетат, полиэфирные полимеры, например полиэтилентерефталат , полиамиды, например нейлон, полиэтилен, полипропилен, сополимер этиленвинилацетата и сополимеры АБС. Пригодны также термореактивные пластики,: например фенольные смолы, а также неорганические материалы , например цемент или глина. Предпочтительны в качестве полимерного св зующего эластомеры, в частности вулканизуемые серой диеновые эластомеры . Могут быть также использованы природные или синтетические каучуки или их смеси. Так, пригодны следующие синтетические каучуки: цис-4-полибутадиен , бутиловый каучук, неопрен, зтиленпропиленовые терполимеры, полимеры 1,3-бутадиена,. полимеры изопре на и. сополимеры 1,3-бутадиена с другими мономерами, например стиролом, акрилонитрилом, изобутиленом и метилметакрилатом . Составы, примен емые по изобретению , могут помимо волокна и полимерн го св зующего содержать другие, обычно в них включаемые ингредиенты, необходимые д:1  получени  требуеьих свойств сложных составов, например пластификаторы, масла - наполнители дл  увеличени  объема и удешевлени , антидеграданты, армирующие и неармируюйше пигменты, такие как окись цинка , окись бари , окись стронци , окись железа, двуокись кремни , сажу и органические пигменты, св зующие агенты, агенты вулканизации, такие как сера, и ускорители вулканизации. Предлагаемый способ по сн етс  чертежами , где на фиг. 1 изображена экструзионна  головка с кольцевым входом и каналом, расход щимс  конусообразно в направлении экструдировани ; на фиг. 2 - зкструзионна  головка с цилиндрическим входом и каналом, расход щимс  конусообразно в направлении экструдировани ; на фиг. 3 - армированна  труба с ориентированным волокном и сечени  , ,j,,, (, ,3, , JJ - по окружности трубы, б и г - параллельно оси трубы); на фиг. 4 изображена экструзионна  головка с цилиндрическим входом и каналом, расход щимс  в радиальном направлении относительно направлени  экструдировани ; на фиг. 5 график зависимости отношени  модул  Юнга трубы в направлении по окружности и в продольном направлении от отношени  площадей поперечного сечени  канала экструзионной головки на выходе и входе; на фиг. 6 - экструзионна  головка с внутренним элементом, образующим подковообразный канал. Экструзионна  головка, изображенна  на фиг. 1, включает наружной 1 и внутренний 2 элементы экструзионной гсловки , элементы которой расположены таким образом, что образуют канал 3, расход щийс  конусообразно в направлении экструдировани . Полимерное св зующее , содержащее прерывистое волокно , подаетс  через вход 4, а экструдированное изделие выходит через выход 5. Так как экструднрование происходит в направлении слева направо, экструдируелалй состав пережимаетс  при приближении к входу 4. На фиг. 2 показана экструзионна  головка, включающа  наружный 6 и внутренний 7 элементы экструзионной головки . Элемент 7 поддерживаетс  детал ми креплени  8, пересекающими канал 9 за входом 10 по направлению экструдировани . Поддерживающие детали 8 занимают лишь небольшую площадь канала 9, предпочтительно имеют.обтекаемую форму, чтобы уменьшить разрывы потока экструдируемого сосгава. В такой экструзионной головке экструдируемый материал не пережимаетс  при приближении к входу 10, но раздел етс  под давлением на i ершине внутрен7 него элемента 7 экструзионной головки . Экструдированное изделие с ориентированной волокнистой структурой выходит через выход 11. Дл  осушествлени  спрсоба по изобретению может быть приме ена экструзионна  головка с внутренним элементом , образующим подковообразный канал (фиг. 6). На фиг. 4 изображен еще один вариант экструзионной головки, включающей наружный 12 и внутренний 13 элементы экструзионной головки, образующие кангш 14, расход щийс  в радиальном направлении относительно направлени  экструдировани „ Полимерное св зующее, содержгашее прерывистое волокно , подаетс  через вход 15, а экструдированное изделие, включаинаее ориентированное волокно, выходит через выход 16 При посто нной BJHiMiHe канала 14 степень ориентации волокна по окружности регулируетс  нэменеинем длины канала 14. Хот , в этсм варианте экструзионной головки состав подаетс  через цилиндрический вход и раздел етс  на внутреннем элементе 13, однако часть внутреннего элемента 13 может выступать за пределы входа 15 чтобы поддерживать дорн Если эта выступающа  часть внутреннего элемента 13 имеет цилиндрическую форму и концентрична по отношению к стенкам вхо да, то в головке не происходит пережимани  экструдируемого состава. Состав может проходить также через зону пережима, как это показано на фиг. 1 Как вариант элемент 13 может поддерживатьс  так, как это показано на фиг. 2. Еще по одному варианту осуществлени  изобретени  экструдированное изделие на выходе 16 может разрезатьс  ножами, которые также служат в качестве опор. Предпочтительно, однако , чтобы в канале не было размещено никаких поддерживающих элементов, так как некоторые эластомеры с трудом вновь образуют единую массу. На фиг. 5 показана графическа  зависимость отнесени  модул  Юнга трубы , изготовленной по изобретению с использованием экструэионной головки имеющей по существу канал посто нной ширины, в направлении окружности (Ец) и модул  Юнга в осевом направлении (Е.),  вл юща с  функцией преимущественно отношени  площадей поперечного сечени  канала на выходе.(А) и входе (А). Из графика видно, что разница в величинах модулей в обоих направ- лени х увеличиваетс  пр мо.пропорционально увеличению отношени  площадей. Площадь поперечного сечени  канала на выходе  вл етс  площадью поперечного сечени  экструдированного издели , причем не принимаетс  во внимание эффект набухани . Площадь поперечного сечени  на выходе кольцевого канала  вл етс  площадью круга, обра39 эованного поверхностью наружного элемента экструзионной головки на выходе минус площадь круга, образованного по верхностью внутреннего элемента на выходе . Площадь поперечного сечени  канала на входе  вл етс  площадью, через которую проходит экструдируемый состав и непосредственно после которой канал начинает расходитьс . На фиг о 2 площадь поперечного сечени  канала на входе образована поверхностью наружного элемента экструзионной головки и имеет центр на вершине конуса , включающего внутренний элемент экструзионной головки. На фиг. 1 площадь поперечного сечени  канала на входе имеет форму кольца, образованного наружньм и внутренним элементами экструзионной головки в точке минимального сужени . Так как степень ориентации волокна в направлении окружности непосредственно зависит от увеличени  площади канала от входа до выхода, оказызаетс  весьма просто изготовить экструзионную головку с требуемым увеличением площади , чтобы экструдировать трубы с лю желаемой степенью ориентации волокна в направлении окружности. В одном из вариантов осуществлени  изобретени  регулирование ориентации волокна в трубе, формуемой экструдированием полимерного св зующего, содержащего прерывистое волокно, осуществЛ етс  с помощью экструзионной головки с кольцевым каналом, расход щимс  в направлении экструдировани , имеющим площадь поперечного сечени  кольцевого канала в два и более раз большую, чем площадь на входе. Когда увеличение площади поперечного сечени  канала по экструзионной головке составл ет примерно 2, прочность издели  в направлении по окружности и в продольном направлении примерно одинакова . При увеличении площади поперечного сечени  канала по экструзионной головке в три раза и более, прочность издели  в направлении по окружности примерно в два и более раз выше прочности в продольном направлении . Следовательно, при экструдировАнии состава, содержащего прерывистое волокно, через кольцевой канал примерно посто нной ширины, имеющий плсшадь поперечного сечени  на выходе примерно в два раза большую площади поперечного сечени  на входе, получают Экструдированное изделие, в котором примерно равное количество волокна ориентировано как в направлении по окружности, так и а продольном направлении . При эксурудировании состава содержащего прерывистое волокно с той же степенью наполнени , через канал примерно посто нной ширины, но имеющий площадь поперечного сечени  на выходе в три и более раз большую площади на входе получают экструдированное изделие, в котором количест во волокна, ориентированного в напра лении по окружности больше, чем коли чество волокна в продольном направле нии. При экструдировании состава через подобный канал примерно посто нной ширины, НС имеющий еще более уве личенную площадь, получают эгкструдированное изделие с еще большим колич ством волокна, ориентированного в на правлении по окружности. Во всех эти вариантах выпрессовывание состава  в л етс  стабильным. Было отмечено, что ориентаци  волокна по существу равномерна  по окружности трубы, сформованной пропусканием состава, содержёшего прерывис тое волокно, достигаетс  при формова нии через экструзионную головку с ка налом конической , обеспечивгиощим увеличение площади, достаточное дл  такой ориентации волокна. Если форма канала измен етс  от входа к выходу или вход и выход неко центричны, ориентаци  волокна по окружности трубы будет различной. Экструдированные издели , содержа щие вулканизуемый эластомер в качест ве полимерного св зующего, отверждаютс  обычными способами, экструдированные издели , содержащие термоплас тичное полимерное св зующее, не требуют специального отверждени  и про вл ют свои высокие физические свойства при простом охлаждении. В одном из вариантов осуществлени  изобретени  экструдированное изделие непрерывно отверждаетс  с помощью экструдера , расположенного в тандем с микр волновой отверждающей установкой, ко тора  обычно включает микроволновую печь и печь на гор чем воздушнот дутье или жидкую отверждающую среду. Непрерывное отверждение особенно необходимо при изготовлении труб неопр деленной длины. В другом варианте осуществлени  изобретени  ориентаци  волокна в экст рудированном изделии, имеющем подковообразный профиль, регулируетс  изменением степени увеличени  площади поперечного сечени  канала в любом отдельном сечении экструдированного профил . Например, экструдированное изделие подковообразной формы рассма риваетс  как поперечное сечение пнев матической шины, если желательна равномерна  ориентаци  волокна по ко туру подковы, следовательно, увеличе ние площади сохран етс  посто нным по контуру. Если желательна различна степень ориентации волокна по контуру , например, больша  степень ориентации по окружности в боковинах, нежели в короне- покрышки, необходимо большее увеличение площади поперечного сечени  в той части канала, котора  формует боковины покрышки. Экструдированное изделие подковообразной формы может быть раскатано до листового материала, усиленного волокном с ориентацией волокна в требуемом направлении, в случае трубы последн   может быть разрезана по длине и раскатана до,-листового материала . По способу, согласно изобретению , получают усиленный волокном листовой материал, имеющий одинаковую или различную степень ориентации волокна в поперечном направлении, что не достигаетс  существующими способами экструдировани . Листовой материгш , усиленный волокном, может быть использован как усиливающий элемент в многослойных приводных ремн х, например в приводных в производстве пневматических шин или в приводных ремн х силош х установок, в качестве сло  под непрерывным слоем корда в клиновых ремн х. Физические свойства экструдированного издели  сотредел ютс  стандартными методами с помощью прибора дл  испытани  на разрыв согласно методике ASTM (Американского общества испытаний материалов) D-638. Предел прочности на разрыв, модуль и удлинение испытуемого образца рассчитываютс  по данным зависимости деформации от напр жени . Ориентаци  волокна в образце экструдированного издели  определ етс  вырубкой образцов как в продольном направлении {в направлении экструдировани ), так и в направлении по окружности и измерением физических свойств описанными выше методам . Отношение физических свойств образца вырубленного в направлении по окружности, к физическим свойствам образца, вырубленного в продольном направлении, указывает на относительную ориентацию волокна. Например, одинаковое соотношение модулей Юнга образца свидетельствует о том, что волокно в равной степени ориентировано в обоих направлени х. Дл  упрощени  ориентаци  волокна описываетс  в направлении по окружности и в осевом направлении трубы, однако некоторые волокна ориентируютс  под различившей углгми к оси и така  ориентаци  волокна, основывающа с  на измерени х модул , оказывает определенное вли ние. Дл  иллюстрации изобретени  производитс  экструдирование состава, включающего целлюлозное волокно и состав на основе вулканизуемого каучука, с помощью экструдера Ройл  с целью получить трубу с наружным диаметром 3,81 см и толщиной стенки примерно 0,18 см. Экструдированное изделие режетс  дл  получени  труб любой требуемой длины. Неотвержденна  труба вулканизуетс  либо в автоклаве, либо в прессе. При изготовлении труб спе11685139 циапьной формы вулканизаци  в прессе  вл етс  предпочтительной. Сообщение трубе формы отверждением в прессе не оказывает значительного вли ни  на ориентацию в ней волокна. Состав дл  экструдировани  пригоТсшливаетс  добавлением 75 вес.ч. дре-5 весноцеллюлозного волокна, специальным образом обработанного дл  уменьшени  взаимодействи  между волокнами, к 100 вес.ч. эластомера следующего состава, вес.ч,: Стиролбутадиеновый каучук 50 Натургшьный каучук50 Двуокись кремни 5 Сажа печна , облегчающа  экструдирование50 Окись цинка3 зио фиг рин юще 15 ры с 

Таблица Стеаринова  кислота Фенилендиамиирвый антидеградаит Алк иленре зорциновый полимер Гексаметоксиметилмеламин Технологическое масло Сера Сульфенамидный ускоритель Всего 192 Состав экструдируют через экстру нные головки, изображенные на . 1. Головки посто нную шиу канала 1,78 мм н длину направл й кромки 11,43 мм, остальные размеуказаны в табл. 1. Канал расходитот оси под углом примерно 60.

Рабочие услови  экструдера: температура цилиндрического приемника 36- , скорость вращени  черв ка 45 об/мин, температура в выпускной части 65-72 с и скорость подачи состава 400-500 г/мин (примерно 1,523 ,U5 м/мин). .

Экструдированное изделие выходит из экструзионной головки при температуре примерно 60-72 С и  вл етс  достаточно прочным, чтобы сохранить

свою фоЕшу. Отрезки неотвержденных труб вулканизуют нагревом в автоклаве при в течение 42-60 мин. Физические свойства отвержденных труб определ ют соответственно опнсгшному вьоце. Средние величвш: прочности на разрывf модуль Юнга, и макснмгшьное относнтельное удлинение (Е), полученные на р де образцов у экструдированных на каждой головке, приведены в табл. 2

аблнца 2

136

Из табл. 2 видно, что степень ориентации волокиа в направлении по окружности }гвеличиваетс  в пр мой зависимости от увеличени  отношени  площадей поперечного сечени  канала на выходе и входе.

Некоторые трубы получают на экструзионной головке В-9, имеющей увеличение площади 4 :1, с использованием каучукового состава, подобного указанному выше. Количество древесноцеллюлоэного волокна в составе различно.

Данные табл. 3 свидетельствуют о том, что ориентаци  волокна в направ-, лении по окружности зависит от степе- .,с ни наполнени  св зующего волокном, увеличива сь с увеличеиием степени наполнени . Даже при самой низкой степени наполнени , больша  часть волокна ориентирована в направлении по окружности . Если необходима ббльша  степень ориентации в направлении по окружности nfM более низкой степени наполнени , следует примен ть экструзнонную головку с большим отношением

30 45 60 30

65

67,22

67,22

125

122,78

45 60

122,78

3914

Рабочие услови  экструдера следующие: скорость вращени  черв ка 30 об/мин, температура цилиндрического приемника , температура экструдированного издели , выход щего из головки 75-85°С и скорость подачи состава 300 г/мин, за исключением образца с низкой степенью наполнени  волокна, скорость подачи -которого составл ет примерно 540 г/мин, TpyC.i вулканизуют в автоклаве, как это указано выше. Свойства приведены в табл. 3.

Таблица

площадей поперечного сечени  канала на выходе и входе.

Некоторые трубы получают ria экструзионноЯ головке М В-9 с использоваиием указанного выше каучукового состава , содержащего 75 вес.ч. древесноцеллюлозного волокна на 100 вес.ч. эластомера, с изменением температуры экструдера и скорости подачи состава дл  иллюстрации их вли ни  на ориентацию волокн.а (см. табл. 4) . Неотвержденные трубы вулканизуют, как указано выше.

Таблица 4

2,6

301 2,6

400 2,7 468 2,9 155 3,0 219 3,2 289 Из табл. 4 видно, что скорость черв ка, скорость подачи сырь  и пература могут измен тьс  в ишроки пределах, не оказыва  при этом зн тельного вли ни  на ориентгщию вол на. Экструдируют следующий состав, вес.ч. Поли в и нилхлоридный гомополимер Пластификатор ( Сантисайзер 711) Эпоксидироваи ное соевое масло Стабилизатор Ba/Cd Карбонат кгшьци  Суха  масса изтвердых пород древесины Всего 236 Состав зкструдируют на экструде Ройл  через головку с гюсто

Некоторые трубы получают экструдировавием состава, содержгиаего указанный выше каучуковый состав, включаю- 40 щий 75 вес.ч. древесноцеллюлозного волокна на 100 вес.ч. эластомера, через экструзионную головку, изображенную на фиг. 1.

Головка имеет ширину выходного от- 45

Скорость вргиаени  черв ка ЗОоб/мин, трубы отверждают, как описано выше.

версти  1,78 мм и длину направл ющей кромки 11,43 NM, остальные размеры приведены в табл. 6. Ширина между элементг1ми экструзионной головки остаетс  посто нной по всей длине направл кнцей крсжки.

Результаты приведены в табл. 6.

Таблица 6

Физические свойства полученных труб приведены в табл. 7. 916 ной шириной канала, при - 4 и с теми же размерами, что И головка В-9, за исключением длины направл ющей кромки, котора  равна 20,96 мм. Рабочие услови  экструдера следующие: температура в цилиндрическом приемнике , температура в выпускной Части 215 С и температура экструдировгшного издели  160 С. Выход щее из головки экструдированиое изделие шнеет гладкую поверхность, достаточно прочно, сохранить свою форму. После охлаждени  получеиот жесткую трубу усиленную волокном. Отрезки трубы разрезаютс  и раскатываютс  до листа с применением нагрева и давлени , но без изменени  размеров отрезка . Из листа в продольном направлении и в направлении по окружности В1фубают образцы. Физические свойства образцов приведены в табл 5. Таблица 5

Из табл. 7 видно, что отношени  площадей 2,2 достаточно дл  ориентации большей части волокна в направлении по окружности.

Трубу с наружным диаметром 76,2 мм и толщиной стенки около 1,78 юл и примерно с равными степен ми ориентации волокна в осевом наВ-23

35,4

Неотвержденную трубу отверждают паром при температуре 160°С в течение 20 мин.

Свойство

333,2

36

70,3

Некоторое количество труб с внутренним диаметром 19,05 мм и толщиной стенки примерно 2,54 мм получают э,струдированием различных составов на 88,9-миллиметровом экструдере Монсанто через головку с каналом посто нной ширины и при отношении площадей поперечного сечени 

Таблица

правлении и в направлении по окружности изготовл ют экструдированием состава, содержащего 75 вес.ч. древесноцеллкшоэного волокна, с помощью 88,9-миллиметрового экструдера Монсанто Monsanto) через головку с указанньии в табл. В размерами .

Таблица 8

76,2

72,6

39,0

40 Свойства полученной трубы приве .дены в табл. 9.

Таблица 9

1,2

273,5 40

44,3

каналов на выходе и входе 3,5. Трубы вулканизуют в автоклаве в тече60 ние времени, определ емом показани ми реометра, дл  получени  оптимального отверждени .

Свойства полученных труб приведены в табл. 10.

Смесь натурального и синтетического бутилового

Описанные выше трубы при создани в них пневматического делени  разрываютс  примерно при 14,1 кгс/см .

Были также получены трубы с улучшенной прочностью по окружности из описанного в табл, 10 каучукового состава, содержащего 75 вес.ч. древесноцёллюлозного волокна на 100 вес,ч о эластомера, с пр1 менением экструзионной головки, подобной показанной на фиг. 1, но с расишр юшимс  каналом, т.е. ширина канала в расшир ющейс  части увеличиваетс  при приближении к выходу и затем остаетс  посто нной по всей длине формующей поверхности. Таким образом, угол наружной поверхности составл ет 60°, счита  от оси головки, а угол внутренней поверхности составл ет 56,5°. На выходе диаметр внутреннего элемента экструэионной головки 34,54 мм, а диаметр наружного элеме:нта 38,1 мм, ширина отверсти  1,78 км. йа входе внутреннего элемента экструзионной головки 8,18 мм, а диаметр наружного элемента 9,98 мм, ширина отверсти 

До о 8,9 мм. Таким образом. дч -

- 4, а отношение ширины выходног о отверсти  к ширине входного составл ет 2.

Б другом варианте экструзионной голов.ки, подобной изображенной на

фиг. 1, но имеющей конусообразный канал, угол наружной поверхности канала составл ет 60 (счита  от оси головки), а угол внутренней поверхности кангша (счита  от оси головки). На выходе диаметр внутреннего элемента экструзионной головки 34,54 й, а диаметр наружного элемента 38,1 мм, ширина канала на выходе 1,78 мм. На входе диаметр внутреннего элемента экструзионной головки 17,27 мм, а наружного элемента 19,05 мм, ширина канала на входе 0,89 мм. Следовательно, в экструэионной головке В-62 - 2, - 4, а отношение ширины Канала на выходе к ширине кангша на входе равно 2. Длина внутренней формующей поверхности 10,67 мм.

Описанный выше каучуковый состав, содержащий 75 вес.ч. древесноцеллюлозного волокна на 100 вес.ч. эластомера , пропускают через канал с помощью экструдера дл  каучука с температурой в цилиндрическом приемнике 79°С и со скоростью вращени  3060 об/мин. Температура внутреннего элемента экструзионной головки и экструдированного издели  составл ет 80°С. Изделие отверждают путем нагревани  в течение 30 мин при 160с.

Свойства полученной трубы приведены в табл. 11.

84,4

312,2 Трубу с внутренним диаметрсми 3/4 неопределенной длины и толщиной примерно 4,19 мм получают экструдированием вулканизуемого серусодержащего эластомерного состава, включающего этиленпропилендиметиловый каучук, содержащий 75 вес,ч. целлюлозного волокна древесины твердых пород на 100 вес.ч. каучука, ,9-миллиметровом экструдере Монсанто через экструзионную головку с каналом посто нной ширины и- 3,5. Так как присутствие воды оказьшает вредное воздействие на отверждение при низком давлении и высокой температуре (с помощью микроволн), состав перед экструдированием хорошо высушивают . Неотвержденную трубу, содержащую волокно, ориентированное в напргшлении по окружности, при выходе из зкструзионной головки непрерывно подают непосредственно на микроволновую отверждающую установку, котора  отрегулирована так, что экстру дированное изделие имеет температуру примерно 148-233 с, предпочтитель но 182-ЗСБ С, при общем времени пребывани  в микроволновой печи и установке дл  выдержки после отверждени  примерно 1-5 мин, предпочтительно 1- 3 мин. Из установки выходит вулкани582 ,833

D-13

112,5

Некоторое количество труб с наружным диаметром 38,1 мм и толщиной стенки примерно 1,78 мм получают экструдированием состава, включающе45 ,0

1,75

178,6 128

52,7

195,5 70 3,0

го смесь натурального каучука и синтетического бутилового каучука и 75 вес.ч. волокна искусственного шелка различной длины, через экструзизованна  усиленна  труба. Отрезок трубы, подвергнутый испытанию пневматическим давлением, разрываетс  примерно при 19,7 кг/см. Состав, включающий смесь из натурального каучука и синтетического бутилового каучука и 75 вес.ч. древесноцеллюлозного волокна, экструдируют через головку D-13 с радиально расход щимс  каналом, как это показано на фиг. 4. Входное кольцо имеет внутренний диаметр 7,32 мм и наружный 10,87 мм. Выходное кольцо имеет внутренний диаметр 34,54 мм и наружнБЕй 38,1 мм. Кроме того, острые углы, образованные расход щимис  каналом и формующей частью экструзионной головки, как это показано на фиг. 4, в головке D-13 сн ты механической обработкой поверхностей, примыкающих к расход щимс  и формующей част м кансша. Радиус дуги внутреннего элемента экструзионной головки равен 0,762 мм, а радиус дуги наружного элемента экструзионной головки 2,54 мм, канал имеет посто нную ширину 1,78 мм по всей его длине . Трубы вулканизуют в автоклаве, как зто описано выше. Средние величины физических свойств р да труб приведены в табл. 12. Таблица 12

онную головку с каналом посто нной ширины и увеличением площади, равным 4, Диамет р волокна из искусственного шелка примерно 10-15 мк. Указавма  в табл.. 12 длина волокна  вл етс  начальной длиной волокна, используемого дл  получени  состава,однаФормула изобретени 

Claims (4)

1, Способ изготовлени  наполненных изделий экструдированием состава, со держащего йрерывистое волокно и полимерное св зующее в заготовку с последующей ее ориентацией,, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  прочности формуемых издеЛИЙ lio окружности, экструдат продавливают через, канал кй)иволинейного поперечного сечени  экструзионной головки, отношение площадей поперечного сечени  которого на выходе и равно от 2 до 6.

« фиг

ко во врам  приготовлени  состава происходит некоторое измельчение волокна . Трубы вулканизуют в автоклаве и затем определ ют их физические свойства. Результаты приведены в табл 13.

Таблица 13

2.Способ поп. 1, отличают и и с   T&iif что экструдат содержит 10-75 вес.ч. волокна на

100 вес.ч. полимерного св зующего.

3.Способ по п. 2, отличающийс  тем,, что, в качестве волокна используют древесную целлюлозу , а в качестве полимерного св зующего - каучукополобный эластомер.

Источники , прин тые во внимание при экспертизе

4.Патент США 3279501, кл. 139-118 опублик. 1974.

-/У

Фаг. г

III

11И||| inilljprari illiihiHiiiililllilrili

У

А ,.

fг 3 5

Ав. AI 9ие.5