SU701542A3 - Способ непрерывного изготовлени листа полиметилметакрилата - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТА ПОЛИМЕТИЛМЕТАКРИЛАТА

всей зоне полимеризаций или постепенно или нерегул рно измен ющейс . НесЬотр  на то, что температура полимеризации должна устанавливатьс  в зависимости от примен емого индивидуалного катализатора полимеризации, важно поддерживать температуру полимеризации на уровне ниже точки кипени  жидкой загрузки, т.е. на уровне ниже чем примерно 100°С, до тех пор, пока не завершитс  основна  часть процесс полимеризации. Процесс полимеризации проводимый до тех пор, пока она почти полностью не завершилась, будет Называтьс  в дальнейшем процессом первой полимеризации и зона, в которой осуществл етс  процесс первой полимеризации, будет в дальнейшем называтьс  зоной первой полимеризации ,

Однако в тех случа х, когда процесс полимеризации осуществл етс  лишь при таких температурах, полимеризаци  по существу приостанавливаетс  на незавершенной стадии, хот  больша  часть процесса полимеризации уже осуществлена Полученный при этом полимер/ наход щийс  в форме пластины или листа, содержит примерно 10% по весу незаполимеризовавшегос  мономера., и, таким -образом, качество продукта  вл етс  неудовлетворительным . В св зи с этим пластина или лист полимера обычно нагреваетс  при температуре, превышающей 100°С, дл  того, чтобы достигнуть снижени  количества остаточного мономера и улучшить качество пластины или листа

Можно извлечь пластину или лист, содержащий примерно 10% непрореагировавшего мономера из аппарата,и можно также нагреть извлеченный лист или пластину при температуре, превышающей , дл  того, чтобы снизить количество остаточного мономера . Однако очень трудно нагреть пластину без ухудшени  ее внешнего вида и конфигурации. Поэтому рекомендуетс  производить нагрев пластины или листа при такой высокой температуре до извлечени  его из аппарата , т.е. тогда, когдапластина или лист удерживаетс  между противосто щими ремн ми аппарата.

Тот процесс полимеризации, который проводитс  дл  снижени  содержани  остаточного мономера путем последующего нагрева, называетс  в дальнейшем процессом второй полимеризации и зона, в которой осуществл етс  втора  полимеризаци , называетс  в дальнейшем зоной второй полимеризации .

Недостаток известного способа заключаетс  в том, что получаемые листы обладают значительной внутренней деформацией, что вли ет на температуру деформации и поверхность листа.

Цель изобретени  - получение листов с гладкой поверхностью и повышенной температурой деформации.

Эта цель достигаетс  тем, что в способе непрерывного изготовлени  листа полиметилметакрилата,заключающемс  свободно-радикальной полимеризации метилметакрилата или его смесей с винильными мономерами, или его полимерно-мономерй0й смеси между двум  поверхност ми передвигающихс  бесконечных ремней, контактирующих с водой, нагретой до 6095°С в первой зоне полимеризации, с дальнейшим нагреванием продукта полимеризации при 120-160°С во второй зоне полимеризации, охлаждении продукта полимеризации и отделении пластин от поверхности ремней, охлаждение продукта полимеризации при 120-1бО°С провод т со скоростью 0,5- 20°С/мин.

ХСидка  загрузка, используема  в качестве исходного материала при непрерывном изготовлении пластин или листов полимера, представл ет собой метилметакрилат или смесь метилметакрилата и ненасы1денного мономера , сополимеризующегос  с метилметакрилатом , иЛи же смесь мономера с полимером, котора  готовитс  путем частичной полимеризации метилметакрилата или указанной смеси мономеров или путем смешивани  мономера с образовавшимс  из него полимером. Дл  сокращени  эти исходные материалы будут в дальнейшем именоватьс  жидкой загрузкой или жидким материаломg Таким образом, пластина или лист полимера, которые  вл ютс  целевым материгшом, вк Йэчают одновременно гомополимер и сополимер мет ил мет акрил ат а.

К числу сополимеризующихс  ненасыщенных мономеров относ тс , например , моноэтиленовоненасыщенные соединени , такие, как метилакрилат, этилакрилат, этилметакрилат, акрилова  кислота, оС-метилстирол,акрилонитрил и винилацетат, а также такие полифункциональные соединени , к диметакрилат гликол , диаллилметакрилат , диаллилфталат и бисаллилкарбонат диэтиленгликолЯо Рекомендуетс , чтобы эти сополимеризующиес  ненасыщенные мономеры присутствовали в смси мономеров в количестве, не превышающем примерно 20% по весу, предпочтительно не превышающем 10% по весу.

Жидка  загрузка содержит введенный в нее агент инициировани  полимеризации . К числу агентов инициировани  полимеризации относ тс , например , агенты инициировани  свободно-радикального типа, такие, как азобисизобутиронитрил, азобисдиметил валеронитрил, аэобисциклогексаннитри перекись бензоила, перекись лауроила перекись ацетила, перекись каприлил перекись 2,4-дихлорбензоила, иэопропилпероксидикарбонат , перекись изобутирила и перекись ацетилциклогексилсульфонила . Сюда же относ тс  восстановительно-окислительные комбинации катализаторов, такие, как комбинации перекисей и аминов. Жидк загрузка может содержать также различные добавки, такие, как стабилизаторы , пластификаторы, агенты, регулирующие молекул рный вес, наполни тели, красители, пигменты и агенты, способствующие отслаиванию готовых продуктов от соприкасающихс  с ними поверхностей, если прибавление этих добавок не оказывает неблагопри тног вли ни  на процесс полимеризации. На фиг.1 представлен аппарат, иллюстрирующий предлагаемый способ непрерывного изготовлени  пластин или листов полимера по предлагаемому способу, вертикальный разрез; на фиг. 2 показаны зоны второй полимеризации и охлаждени  (увеличено на фиг.З - устройства дл  сн ти  воды, приставшей к пов;ерхност м, про тивоположным противосто щим поверхност м ремней, включающие губчатые валики; на фиг. 4 изображены наружна  стенка прокладки и участки, ремней, расположенные вне наружной стенки прокладки, разрез; на фиг. 5 а и б, показаны устройства дл  сн ти  воды, наход щейс  на участках, включающие губчатый лист, вид сверх и разрез соответственно; на фиг.6, а и б - устройства дл  сн ти  воды, наход щейс  на участках (фиг.4), включающие губчатый валик, имеющий форму тороИда; на фиг. 1, аи б - устройства, всасывающие воду, наход щуюс  на участках, показанных на фиг. 4, включающие вакуумное сопло; на фиг. 8, а и б - устройства, пред назначенные дл  сдувани  воды, наход щейс  на участках, изображенных на фиг.4, включающие сопло дл  пода чи сжатого воздуха. На фиг. 1 показаны верхний и ниж ний бесконечные ремни 1 и l, каждый из которых обычно изготавливают из стали или из нержавеющей стали. Наружные поверхности ремней 1 и l тщательно полируют и в некоторых сл ча х снабжают гальваническим покрытием дл  того, чтобы можно было изг тавливать пластины или листы с превосходной гладкой поверхностью. Тол щина бесконечных ремней 1 и l обыч но составл ет от 0,1 до 3 мм,предпо тительно от 0,5 до 2 мм. Оба бесконечных ремн  1 и l нат гиваютс  парой ведущих роликов 2 и 3 и 2 и з соответственно и, таким образом , наход тс  в состо нии нат жени , достаточного дл  того, чтобы предотвратить релаксацию бесконечных ремней . В аппарате (фиг.1) ведущие ролики 2 и 2 оборудованы соответственно цилиндрами 4 и 4 дл  регулировани  имеющего место нат жени  ремней 1 и l путем изменени  гидравлического давлени . В другом варианте можно пользоватьс  пружиной или другими механическими элементами дл  того, чтобы регулировать нат жение бесконечных ремней. Несмотр  на то, что желательно, чтобы нат жение каждого бесконечного ремн  1 или 1 было возможно большим дл  того,чтобы улучшить точность заданной толгцины изгoтaвливae oй пластины или листа, величину нат жени  обычно поддерживают на уровне 3-15 кг/мм. Бесконечные ремни 1 и 1 привод тс  в ведущкмл роликами 2 и 3 и 2и з. Ведущие ролики 3 и 3 соединены с приводным устройством 5, таким, как электродвигатель , который приводит ремни в движение при помощи ременной передачи и шкивов Направление движени  и скорость движени  как верхнего ,, так и нижнего бесконечных ремней 1 и l всегда по.ддерживаютс  одинаковЕЛми, Возможное извилистое движение верхнего и нижнего бесконечных ремней может контролироватьс  путем изменени  угла между ос ми вращени  ведущих роликов 2 и 3 или 2 и з. Изменение указанного угла может быть достигнуто при помощи гидравлического цилиндра или других соответствующим образом спроектированных механических приспособлений . Извилистое движение бесконечных ремней 1 и l может также контролироватьс  путем изменени  углов групп роликов 6 или б , которьае вращаютЬ  в услови х контакта с опорами задних поверхностей бесконечных ремней 1 и I по отношению к направлению движени  бесконечных ремней. Аппарат также содержит устройство 7 дл  подачи жидкой загрузки по трубопроводу 8 в устройство 9 дл  введени  жидкой загрузки, смонтированное на приспособлении дл  креплени  питающего устройства (не показано на фиг.1). Подача жидкой загрузки обычно осуществл етс  -при помощи дозиру1ощего насоса (не показан ) с посто нной скоростью. Устрой- ство 9 дл  подачи жидкой загрузки питает зкидкой загрузкой, поступающей из приспособлени  7 в горизонтальное пространство, ограниченное двум  простирающимис  в горизонтальном направлении рабочими участками верхнего и нижнего бесконечных ремней. Это означает, что рабочие участки обоих .-бесконечных ремней 1 и 1 противосто т по отношению друг к другу и наход тс  в вертикальном направлении , на некотором рассто нии друг от друга. У продольно-противоположных крайних концов пространства, образованного рабочими участками, имеетс  входное отверстие 10 и выходное отверстие 11 аппарата. Герметизирующие прокладки 12 и 12 непрерывно ввод тс  в противоположные в поперечном направлении стороны противосто щих рабочих учас ков двух бесконечных ремней 1 и l и перемещаютс  вместе с движущимис  бесконечными ремн ми дл  предотвращени  утечки жидкой загрузки из про странства, ограниченного рабочими участками бесконечных ремней и прок Лсщками, т.е. герметизирующие прокладки 12 и 12 закрывают и плотно ге метизируют противоположные в поперечном направлении отверсти , образуемые между рабочими участками рем ней. Проклсщки могут быть изготовле ны, например, из пластифицированног поливинилхлорида, полиэтилена или сополимера этилена с винилацетатом, полиуретана или других материалов. Группы роликов 6 и б , на которых наход тс  бесконечные ремни 1 и 1, должны быть расположены в таких интервалах , чтобы жидкий материал, не прерывно поступающий в пространство между ремн ми, не давал утечки из э го пространства в зоне первой полим ризации или до зоны первой полимери зации. Бесконечные ремни 1 и l из гибаютс  под действием гидравлического давлени  жидкого материала и отталкивающего усили  движущихс  герметизирующих прокладок 12 и 12 у Части бесконечного ремн  между смежными роликами б или б . Однако в том случае, если это изгибающее усилие превысит некоторый предел, толщина продукта-пластины или листа станет неприемлемой.Кроме того, при образовании любого зазора между бесконечным ремнем и герметизирующей прокладкой из-за изгибани  бесконечного ремн  жидкий матерИсШ может дать утечку или внеш ний воздух может проникнуть через зазор, за счет чего в жидком полимеризуемом материале могут образоватьс  пузырьки или поры. Дл  устра нени  указанных затруднений пригодн любые способы, которые могут свести к минимуму изгибание бесконечного ремн , например уменьшение рассто ни  между смежными роликами 6 и б , а также увеличение нат жени  ремн -. В этом случае рассто ние между соот ветствующими смежньлми .роликами (рас сто ние между центрами двух непосредственно р дом расположенных роликов ) должно предпочтительно составл ть 20-100 см. Ролики 6 и б размещаютс  таким образом, чтобы они могли автоматически реагировать на уменьшение толщины полимеризуемого материала, уменьшение толщины которого происходит из-за сжати  материала во врем  его полимеризации между бесконечными ремн ми, а также таким образом, чтобы они посто нно находились в контакте с обратными поверхност ми бесконечного ремн . Аппарат дл  реализации предлагаемого способа содержит также системы 13 и 13 опрыскивани  гор чей водой, расположенные в зоне первой полимеризации и используемые дл - нагрева бесконечных ремней, проход щих через зону первой полимеризации, дл  повышени  температуры бесконечных ремней до уровн , требующегос  дл  полимеризащии жидкого материала, путем опрыскивани  гор чей водой обратных поверхностей ремней. Вместо системы дл  опрыскивани  гор чей водой бесконечные ремни могут пропускатьс  через ванну с гор чей водой (на фиг. 1 не показана). Температура, гор чей воды может составл ть или менее, но обычно рекомендуетс  примен ть температуру 60-95°С дл  достижени  быстрой полимеризации. Быстра  полимеризаци  служит дл  устранени  более крупногабаритного оборудовани  дл  проведени  непрерывной полимеризации и помогает повысить количество продукции пластин или листов полимера. Вода, пристающа  к обратным поверхност м , т.е. к поверхност м, противоположным противосто щим поверхност м , верхнего и нижнего бесконечных ремней, к наружной стороне прокладок и к тем участкам обоих ремней, которые расположены вне наружных стенок прокладок, удал етс  вблизи выходного отверсти  14 зоны первой полимеризации и в зоне, расположенной до зоны,второй последующей полимеризации , в которой господствует более высока  температура, Инфра-красные нагреватели 15 и 15 аппарата в зоне второй полимеризации используютс  дл  нагревани  продуктовых пластин или листов между бесконечными ремн ми до температуры, превышающей примерно 100°С, дл  удалени  остаточного мономера из продуктовой пластины или листа после первой полимеризации. Можно пользоватьс  нагревател ми такого типа, которые употребл ютс  в шахтной печи с дутьем, которые в этом случае замен ют нагреватели 15 и 15, Зоны 16 и 17 регулировани  температуры , которые служат дл  правильного охлаждени  продуктовой пластины или листа с контролируемой скоростью охлаждени  до требуемой температуры после того, как продуктова  пластина или лист пройдут через зону второй полимеризации. У выходного отверсти  11 аппарата получают готовую продукцию - плас тину ил лист 18I Под действием инфракрасных нагревателей 15 и 15 в зоне второй полимеризации пластина полимера нагреваетс  до 120-160С которые расположены, предпочтительно на участке первой половины прохода, внутри которого размещены инфракрасные нагреватели и через который движутс  ремни. Пластина полимера, нагрета  до желательной температуры, под действием нагревателей проходит через вторую половину прохода дл  устранени  потерь тепла. Затем пластина полимера охлаждаетс  в первой и второй зонах регулировани  температуры Устройство дл  первой зоны регулировани  температуры включает каналы 19 и 19 оборудованные соответственно воздуходувками 20 и 20. Каналы 19и 19предотвращают распространение тепла в атмосфере. Скорость охлаждени  пластины полимера может на дежно регулироватьс  путем изменени  скорости подачи и температуры воздуха, вдуваемого воздуходувками 20и 20 в каналы 19 и 19. Аналогично устройство дл  второй зоны регулировани  температуры включает каналы 21и 21, оборудованные соответствен но воздуходувками 22 и 22. Устройство дл  второй зоны регули ровани  температуры служит дл  правильного регулировани  температуры пластины или листа 18 полимера, пос тупающего от ремней 1 и 1, Ремни 1 и 1 опираютс  на группы роликов 23 Охлажденна  таким способом пластина 18 полимера отодвигаетс  от ремней 1 и l в точках, в которых каждый из ремней приходит в соприкосновение с ведущими роликами 3 или З. В зоне второй полимеризации можно в достаточной мере снизить содержание остаточного мономера, нахо . д щегос  в пластине полимера, путем нагрева пластины до температуры /V/100-120 С, если нагрев производит с  в течение требуемого продолжител ного времени. Однако така  температура не может быть рекомендована, так как это требует увеличени  разм ров и мощности аппарата и приводит к снижению производительности. По м ре роста температуры, примен емой в зоне второй полимеризации, началь на  скорость снижени  содержани  мо номера возрастает, но содержание мо номера в пластине полимера, поступа щей из зоны второй полимеризации, в еще остаетс  сравнительно высоким. В том случав, если пластина полимер нагреваетс  до температуры, превыша щей примерно в зоне второй По лимеризации, содержание мономера  вл етс  чрезмерно высоким и продуктова  пластина не может найти практического применени . В соответствии с этим пластина полимера должна быть нагрета до температуры от 120 до 1бО°С, предпочтительно от 120 до 145°С. Дл  того, чтобы снизить содержание остаточного мономера в пластине полимера за короткий промежуток времени, распределение температур вдоль длины зоны второй полимеризации должно быть предпочтительно следующим: в интервале между 130 и 1бО°С, предпочтительно между 135-145с, на начальном участке зоны второй полимеризации. Это повышает начальную скорость снижени  содержани  мономера, т.е. быстро снижает содержание мономера до некоторого уровн . На последующем участке зоны второй полимеризации температуру постепенно понижают таким образом, что она находитс  в интервале 120-140°С, предпочтительно в пределах между 125-135с на выходе из зоны второй полимеризации. Пластина полимера должна быть нагрета в зоне второй полимеризации таким образом, чтобы распределение температур в направлении ширины пластины полимера находилось в возможно более узком интервале. Вообще говор , участки боковых сторон бесконечного рамн  имеют тенденцию к более быстрому охлаждению, чем другие участки. В соответствии с этим зона второй полимеризации должна быть запроектирована таким образом, чтобы нагрев и поддержание температуры были более интенсивными у обеих боковых сторон ремней. В св зи с тем, что плао ина полимера , поступающа  из зоны второй полимеризации, имеет температуру в интервале между 120 и 160°С, предпочтительно между 125 и , при сн тии пластины с ремн  в таком состо нии возникают некоторые проблемы . Одна из проблем заключаетс  в тoм что из-за того, что указанна  температура обычно превышает температуру деформации пластины, она легко может подвергнутьс  деформации при охлаждении ее до комнатной температуры . Друга  проблема заключаетс  в том, что из-за того, что силы адгезии между пластиной полимера и металлом ремн   вл ютс  высокими, при указанной температуре, пластина полимера не может плавно отодвинутьс  от ремн , некоторые участки ее отрываютс  и фрагменты прилипают к ремню . Следовательно, необходимо охладить пластину полимера от сн ти  ее с ремн . Рекомендуетс , чтобы температура пластины полимера была ниже 105С, предпочтительно ниже , при отодвигании ее от ремн . Способ охлаждени  пластины полимера не имеет критического значени . Можно пользоватьс  любым из двух методов: один из них основан ;на вдувании воздуха, поток которого направлен к пластине полимера, а другой - на применении жидкой ох лаждающей среды, такой, как вода, однако обычно используетс  первый из методов. В тех случа х, когда примен етс  охлаждение водой ремни и пластина имеют тенденцию загр зн тьс  при отделении пластины от ремней. Установлено, что в том случае, если перва  зона регулировани  тем пературы делаетс  более короткой, и скорость охлаждени  повышаетс  до повышени  производительности; без повышени  размеров оборудовани  и мощности аппарата температура деформации полученной пластины полимера становитс  низкой. В соответствии с этим дл  того, чтобы получить пластину полимера, имеющую повышенную температуру деформации, желательно охлаждать пластину полимера при пониженной скорости охлаждени . Так было установлено, чт пластина полимера, котора  пропуска етс  через зону второй полимеризации и нагреваетс  до температуры от 120 до , должна охлаждатьс  со скоростью,не превышающей 20°С/мин по крайней мере в течение того периода , когда она охлаждаетс  пример но от 120 до примерно или ниж дл  достижени  удовлетворительной температуры деформгщии: Несмотр  на то, что скорость охлаждени  должна быть по возможности максимально сни жена дл  того, чтобы была достигнута высока  температура деформации, слишком низка  скорость охлаждени  приводит к снижению производительности и к необходимости увеличени  размеров и мощности аппарата.Минимальна  допустима  скорость охлажде ни  составл ет примерно 0,5°С/мин с промышленной точки зрени .В том случае,если скорость охлаждени  име тенденцию превышать верхний предел есть 20°С/мин, желательно предусмот реть соответствующие устройства дл  поддержани  температуры в первой зо не регулировани  температуры дл  того, чтобы установить скорость охлаждени  в пределах между 0,5 и 20°С/мин. Скорость охлаждени , с которой пластина полимера охлаждаетс  от температуры, при которой она выдерживалась в зоне второй полимеризаци примерно до 120°С, не  вл етс  крит ческой. Это означает, что можно пол зоватьс  скоростью охлаждени  выше или ниже, чем 20С/мин. Пластина полимера отодвигаетс  от ремней как правило при температуре ниже , предпочтительно при температуре , наход щейс  в интервале между 75 и . Скорость охлаждени , с которой пластина полимера охлаждаетс  от температуры - до указанной температуры, при которой она отодвигаетс  от ремней, также не имеет критического значени . Можно примен ть скорости охлаждени  выше или ниже, чем 20°С/мин, но из-за целесообразности повьшени  производительности рекомендуетс  пользовать- с  сравнительно высокой скоростью охлаждени . Вода, приставша  к поверхност м, противоположным противосто щим поверхност м как верхнего, так и нижнего бесконечных ремней, может быть успешно удалена в зоне, смежной с выходом из зоны первой полимеризации путем сн ти  воды при помощи губчатых роликов и сдувани  воды при помощи сжатого воздуха. Губчатые ролики 24 и 24 (фиг.З) предусмотрены у поверхностей, противоположных противосто щим поверхност м как верхнего, так и нижнего бесконечных ремней 1 и Ij соответственно , в зоне, смежной с выходом из зоны полимеризации (первой полимеризации ) . Губчатые ролики 24 и 24 вращаютс  вокруг своих собственных осей, расположенных параллельно поверхност м ремней, в контакте с поверхност ми ремней 1 и 1 соответственно , так что губчатые ролики 24 и 24 вращаютс  в направлении, вдоль которого продвигаютс  ремни 1 и l. прекращают процесс прилипани  воды и поглощают приставшую воду, наход щуюс  на поверхност х ремней 1 и l В св зи с тем, что эти губчатые ролики 24 и 24 прижимаютс  к верхнему и к нижнему ремн м 1 и l соответственно вода сначала поглощаетс  губкой , а затем выжимаетс  из нее на тех участках, на которых губчатые ролики приход т в соприкосновение с поверхност ми ремней 1 и l .Вода, приставша  к задней поверхности нижнего ремн  l, улавливаетс  губчатым роликом 24. Вода, приставша  к поверхности верхнего ремн  1, улавливаетс  губчатым роликом 24 и делитс  на ту часть, котора  перетекает через боковые участки верхнего и нижнего ремней 1 и l и на ту часть, котора  пристает к кра м ремн  и уноситс  ремнем. Эта последн   часть воды может быть удалена при помехой устройств дл  удалени  воды, приставшей к наружным стенкам прокладки и к тем участкам обоих ремней, которые располагаютс  вне наружных стенок прокладок . В соответствии с этим указанные устройства дл  удалени  волы, приставшей к участкам, распо/юженным вбл зи краев ремней обычно размещаютс  ниже по течению по отношеншо к тем устройствам, которые примен ютс  дл  удалени  воды, приставшей к поверхност м ремней. Вода пристает к наружной стенке 25 прокладки 12 и к участкам 26 и 2б ремней 1 и 1, расположенным вне наружной стенки 25 прокладки 12. Вода может быть эффективно удалена любым из приведенных ниже методов,Один из методов включает сн тие воды при помощи губчатого листа, введенного сна ружи таким образом, что губчатый лист находитс  в соприкосновении с противоположными поверхност ми 26 и 26 ремней 1 и l и наружной стенкой 25 прокладки 12. Другой метод включает сн тие воды при помсмци губчатого листа, имеющего форму тороида который находитс  во вращающемс  кон такте с противоположными поверхност ми 26 и 26 ремней 1 и l и наружной стенкой 25 прокладки 12. Другие методы включают всасывание воды при ПСЯ-1ОСЦИ вакуумного сопла и сдувание воды при помощи сжатого воздуха. На фиг. 5, аи б, показано, что вода, приставша  к наружной стенке 25 прокладки 12 и к противоположным поверхност м ремней 1 и l, снимаетс  губчатьхм листом 27. Губчатый лист 27 введен снаружи, так что он находи с  в соприкосновении с противоположными поверхност ми ремней 1 и 1 и наружной стенкой 25 прокладки 12. Толщина губчатого листа 27 варьируетс  в зависимости от желательной толщины пластины полимера 12, так как рассто ние между верхним и нижним ремн ми 1 и l измен етс  в зависимости от указанной толщины пластины полимера 12. Несмотр  на то, что вода, уже поглощенна  указанным губчатым листом 27, пристает к противоположным поверхност м указанных верхнего и нижнего ремней 1 и l в форме тонкой пленки, этим можно практически пренебречь, так как эта вода полностью испаритс  в результате нагрева самих ремней до их поступ лени  в зону второй полимеризации. Метод, показанный на фиг. 6, а н б, представл ет собой усовершенствование метода, показанного на фиг. 5, а и б, и включает стацию вращени  губчатого листа 28 в форме тороида вокруг вала 29, с такой же или прибл зительно такой же периферийной скоростью , каковой  вл етс  линейна  скорость, с которой перемещаютс  вер НИИ и нижний ремни 1 и l. Вода оттал киваетс  и одновременно стираетс  указанным губчатым листом 28, вращай щимс  в контакте с противоположными поверхност ми указанных верхнего и нижнего ремней 1 и 1 и боковой стен кой 25 прокладки 12. Вода, поглощенна  губчатьлм листом 28, может быть отжата путем прижимани  указанного, губчатого листа 28 и пропускани  его между, роликами 30 и 30 расположенными у верхней и нижней сторон указанного губчатого листа 28 таким образом , что эти ролики 30 и ЗО могут быть помещены под контролируемой нагрузкой, регулирование которой осуществл етс  снаружи от краев ремней. Толщина указанного губчатого листа 28 должна варьироватьс  в зависимости от рассто ни  между ремн ми. Метод, отображенный на фиг. 7, а и о, включает стадии использовани  сопла 31, которое покрывает стороны, противоположные противосто щим поверхност м верхнего и нижнего ремней 1 и l вплоть до участка, смежного с прокладкой 12 и через это сопло 31 вода отсасываетс  при пониженном давлении, соответствующем 30 мм рт.ст. или менее. Нет необходимости в замене сопла 31 даже при изменении рассто ни  между верхним и нижним ремн ми 1 и l в зависимости от индивидуальной толщины конечной пластины полимера , поскольку ширина сопла .выбираетс  большей, чем величина максимального рассто ни  между верхним и нижним ремн ми 1 и l. Метод, отображенный на фиг. 8, а и б, включает стадию вдувани  гор чего воздуха через сопло 32 в направлении участка, расположенного вблизи кра  ремн , с целью сдувани  воды. Гор чий воздух рекомендуетс  поддерживать при температуре, наход щейс  в интервале между температурой гор чей воды, используемой в зоне первой полимеризации,и температурой, при которой поддерживаетс  зона второй полимеризации. Обычно струю гор чего сжатого воздуха под давлением, соответствующим 300 мм рт.ст. или выше, направл ют к краю ремн  q направлении вверх по движению ремней, т.е. в направлении, противоположном перемещению ремней. Этот метод создает преимущества в следующих отношени х . Во-первых, отпадает необходимость в замене сопла 32 Дс1же при изменении рассто ни  между верхним и нижним ремн ми 1 и It Во-вторых, гор чий воздух не создает проблем, св занных со, снижением температуры , ремней 1 л l, каковое снижение может оказать неблагопри тное вли ние на последующую зону второй полимеризации . В-третьих испарение воды происходит очень быстро. При использовании сжатого воздуха , имеющего комнатную температуру, верхний и нижний ремни охлаждаютс  в достаточной степени дл  того,чтобы произошло отслаивание пластины или листа полимера от противоположных поверхностей верхнего и нижнег ремней с повреждением указанной пластины полимера, отслаиванием от нее ее поверхности и возникновением различных других проблем. Поэтому важно производить предварительный подогрев сжатого воздуха до температуры, наход щейс  в инте вале между температурой гор чей во примен вшейс  в зоне первой полиме ризациИ)И той температурой, котора поддерживаетс  в зоне второй полим ризации, до.того, как эта стру  сж того воздуха будет направлена ft кр ремней. Важно также, чтобы-сопла дл подачи сжатого воздуха были расположены таким образом, чтобы вдуват гор чий воздух в направлении вверх по течению, т.е. в направлении, противоположном перемещению ремней так как в том случае, если воздух будет подаватьс  в направлении, пер пендикул рном к кра м ремней или в по течению, воздух и вода будут течь в сторону последующей зоны и охлаждать эту зону. Пример 1, Сироп, имеющий в зкость 1,0 П, при проведении изме рений при температуре 25°С, был при готовлен путем смешивани  20% по весу полиметилметакрилата, со средней степенью полимеризации, равной примерно 900, с мономерным метилмет акрилатом. Затем к сиропу прибавл ют 0,05 вес.% азобисизобутиронитрила в качестве катализатора полиме ризации и 0,05 вес,% силикона в качестве агента, способствующего от делению готового полимера от ремней Пластину или лист полимера непрерывно изготавливают из приготовленного описанным способом сиропа на аппарате, изображенном на фиг,1 Сироп ввод т с посто нной скоростью подачи при помощи дозирующего насоса из емкости 7 дл  приготовлени  сиропа, через питающие устройства 9 в пространство, образующеес  между противосто щими поверхност ми двух бесконечных ремней 1 и 1, Каждый из ремней 1 и l представл ет собой ремень из полированной нержавеющей стали толщиной 1 мм, шириной 1200 мм. Ведущие ролики 2 и 2 создают нат жение ремней и диаметр этих роликов составл ет 1000 мм, Нат жение, под которым находились ремни, поддерживают на уровне 5 кг/см при помощи цилиндро 4 и 4 с маслом, находившимс  под давлением,и ремни двигсшись вперед со скоростью 1 м/мин. Рассто ние между двум  смежными роликами соетавл ло 400 мм. В качестве прокладок употребл ют полые трубки, изготовленные из поливинилхлорида, смешанного с 60 вес.% из расчета на вес полимера, дибутилфтала,та, служи шего пластификатором, и имевшие наружный диаметр в 6,0 мм и толщину в 0,6 мм. Длина зоны первой полимеризации составл ет 40 м. На поверхности ремней в форме душа набрызгиваетс  гор ча  вода, температура которой составл ет 85с, дл  чего используют опрыскивающие устройства 13 и 13, Как показано на фиг. 3, были предусмотрены губчатые ролики, расположенные вблизи выхода из зоны первой полимеризации, служившие дл  сн ти  воды, приставшей к поверхност м, противоположным противосто щим поверхност м ремней. Как показано на фиг. 8, аи б, были предусмотрены сопла дл  подачи сжатого воздуха, расположенные у противоположных сторон ремней, вниз по течению, если считать от указанных губчатых роликов , служивших дл  вдувани  гор чего воздуха с температурой 85°С направлении краев ремней. Сжатый воздух находитс  под давлением 750 мм рт.ст. и подаетс  со скоростью 13 мЗ/мин, благодар  чему вода,прис-. тавша  к стенкам прокладок и к тем участкам поверхностей ремней, которые находились вне наружных стенок прокладок, сдувалась в направлении, противоположном перемещению ремней, Длина зоны второй полимеризации была равна 10 м. В этой зоне пластину или лист полимера нагревают до температуры 135с при помощи инфракрасных нагревателей. Перва  зона регулировани  температуры имеет длину 10 м и в этой зоне пластина или лист полимера охлаждаетс  при скорости охлаждени . 3,5°С/мин за счет введени  воздуха в каналы, окружающие ремни и продувани  воздуха в направлении, противоположном направлению передвижени  ремней, при помсади воздуходувок, при соответствующем контролировании скорости подачи воздуха. Температура пластины или листа полимера составл ет 135С на входе в первую зону охлаждени  и примерно 100°С на выходе из указанной зоны. Втора  зона 17 регулировани  температуры имеет длину 2 м и в этой зоне пластина или лист полимера охлаждают за счет вводимого воздуха. Температура пластины или листа составл ет приблизительно на входе и - на выходе. На выходе пластина или лист полимера может быть легко отделен от ремней. Пластина или лист полимера имеет среднюю степень полимеризации, равную примерно 5000, и толщину 3±0,3 мм. Этот продукт имеет хороший внешний вид и температура его деформации, измеренна  по методу AIM Д648-56, составл ет 96°С, Содержание остаточного

мономерного метилметакрилата в этом продукте равн етс  1,4 вес.%

Без применени  губчатых роликов и сопел дл  подачи сжатого воздуха, расположенных вблизи выхода из зоны первой полимеризации, вода,приставша  к ремн м и прокладкам, не испар етс  полностью в зоне второй полимеризации , и остаточна  вода распростран етс  по поверхност м ремней и загр зн ет их, и при съеме с ремней пластины или листа полимера эта вода загр зн ет их поверхность и ухудшает внешний вид прозрачной пластины или листа.

Пример .2. Пластину или лист полимера изготавливают непрерывным способом, как описано в примере 1, с тем исключением, что скорость перемещени  ремней снижают до 0,65 м/мин, пластину или лист полимера нагревают до температуры 140°С в зоне второй полимеризации путем изменени  напр жени  на инфракрасны нагревател х, и температура пластины или листа составл ет 105°С на выходе из первой зоны регулировани  температуры и 100°С - в момент отделени  от ремней за счет изменени  скорости подачи оздуха, соответственно, в первую и во втору зону регулировани  температуры. Несмотр  на то, что услови  отделен пластины или листа полимера от ремн  вл ютс  несколько худшими по сравнению с теми, которые имели место в примере 1, других проблем не возникает .

Пластина или лист полимера имеет толщину 3±0,3 мм, температура деформации 98°С. Содержание остаточного мономера в продукте составл ет 1,5 вес,%.

СраЬнительный пр мер 1. Пластину или лист плимера изготавливают непрерывным способом, как описано в прмере 1, с тем исключением, чт температуру пластины поддерживают на уровне 120°С на входе в первую зону регулировани  температуры и охлаждение энергично производ т до температуры 10°с в зоне, расположенной непосредственно ниже по течению от входа в первую зону охлаждени , причем начальна  скорость охлгикдени выше 20°С/мин. Скорость охлаждени  составл ет 25 С/мин в течение того периода времени, когда происходит охлаждение от температуры 120 до 103°С. В этом случае температура пластины полимера составл ет 55°С на выходе из первой зоны регулировани  температуры и 50°С в момент отделени  пластины полимера от ремней . Толщина пластины полимера составл ет 3iO,3 мм, а температура-деформации - 91° С.

Пример 3. Путем полимеризации метилметакрилата приготовл ют сироп, в зкость которого составл ет примерно 10 П при проведении измерений при температуре 25с, содержащий примерно 30% по весу полимера метилметакрилата . Затем к сиропу прибавл ют 650 частей на 10 азобисизобутиронитрила в качестве катализатора полимеризации и 30 частей на 10 диоктилсульфосукцината, способ0 :ствовавшего отделению готового полимера от ремней.

Из приготовленного таким образом сиропа, с использованием аппарата, изображенного на фиг. 1, изготавли5 вают непрерывным методом пластину или лист полимера, Сироп подают с посто нной скоростью при помощи дозирующего насоса из емкости дл  сиропа в пространство, образуемое про0 тивосто щими поверхност ми двух бесконечных ремней 1 и 1 .

Каждый из ремней 1 и 1 представл ет собой ремень из полированной нержаваощей стали толщиной 1,5 мм шириной 1500 мм. При помощи роликов

5 2 и 2 диаметр которых составл ет 1600 мм, ремни подвергают действию нат жени . Это нат жение, приложенное к ремн м, поддерживают на уровне 10 кг/см при помощи двух цилин0 дров с маслом, наход щимс  под давлением , 4 и 4 и ремни перемещаютс  со скоростью 3 м/мин. Рассто ние между каждой парой смежных роликов равно 40 мм. В качестве прокладок 12

5 используют полые трубки из поливинилхлорида , смш анного с 44 вес.%, из расчета на вес полимера, дибутилфталата , служившего пластификатором, причем наружный диаметр трубок был

0 равен 13,0 мм, а толщина 0,8 мм,

Длина зоны первой полимеризации составл ет 66 м. На поверхности ремней в форме душа набрызгивают гор чую воду, температура которой поддер5 живаетс  на уровне , дл  чего пользуютс  опрыскивающими устройствами 13 и 13.

Были предусмотрены (фиг.З) губчатые ролики, смежные с выходе из зоны

0 первой полимеризации, служившие дл  сн ти  воды, приставшей к поверхност м , противоположным противосто щим поверхност м ремней. 7у1  сн ти  воды пользуютс  губками в форме тородида, как это показано на фиг. 6, а и б,

5 расположенными у противоположных стог рои ремней, вниз по точению, если считать от губчатых роликов, показанных на фиг, 3, благодар  которым во0 да, приставша  к стенкам прокладок и к тем участкам поверхностей ремнвй| которые расположены вне наружных стенок прокладок, стираетс .

Длина зоны второй полимеризации составл ет 24 м, в первой части этой

5

зоны пластина или лист полимера подогреваетс  д6 температуры под действием инфракрасных нагревателей и затем продвигаетс  через вторую часть, сконструированную таким образом, что потери тепла исключаютс . Температура пластины или листа полимера составл ет 127°С на выходе из зоны второй полимеризации.

Перва  зона 16 регулировани  температуры имеет длину 5,4 м, и в ней пластина или лист полимера охлаждаетс  со скоростью 14,4°С/мин за счет подачи воздуха в каналы, окружающие ремни, и за счет продувани  воздуха в направлении, перпендикул рном поверхност м ремней, при помощи воздуходувок , при соответствующем регулировании скорости подачи воздуха. Температура пластины или листа полимера составл ет на выходе из указанной ЗОНЫ|

Втора  зона 17 регулировани  температуры имеет дпину 3 м, и, в этой зоне пластина или лист полимера охлаждаетс  за счет подачи воздуха. Температура пластины полимера составл ет на выходе из этой зоны На выходе из этой зоны пластина или лист полимера могли быть легко отделены от ремней в Толщина пластины или листа полимера равна 3±0,3 мм; пластина имеет хора-чий внешний вид; температура деформации 95,1°С при проведении измерений по методу А 1 М Д-648-56. Содержание в полимере остаточного мономера составл ет 1,3% по весу (определено методом газожидкостной хроматографии).

Сравнительный пример 2. Пластину или лист полимера изготавливают непрерывным способом, как зто описано в примере 3, с тем исключением, что температура листа была изменена и установлена на уровне 128С на выходе из зоны второй полимеризации, и пластина полимера охлаждаетс  со скорость 21,6°С/мин, а на выходе из первой зоны регулировани  температуры температура пластины равна 102°С.

Температура деформации готового полимера составл ет 92,6°С. Содержание остаточного мономера составл ет 1,28 вес.% из расчета на вес продукта . ,

Пример 4, Пластину или лис полимера изготавливают непрерывным способом, как это описано в прис тем исключением, что теммере

пература пластины измен етс  и устанавливаетс  на уровне 130с на выходе из зоны второй полимеризации,температура пластины снижсшась с линейной скоростью до по всей длине первой зоны регулировани  температуры , и эта длина равна 9 м. Продуктова  пластина имеет температуру деформации, авную 96,. Содержание остаточного мономера составл ет 1,55%.

Дл  сравнени  пластина или лист полимера, которые пропускались через зону второй полимеризации,постепенно охлаждают до температуры 110°С в первой зоне регулировани  температуры и быстро охлаждают во второй зоне регулировани  температуры, а затем отдел ют от ремней при температуре . Температура деформации продуктовой пластины равна 90,.

Содержание остаточного мономера равно 1,56%.

Пример 5. Пластину или лист полимера изготавливают непрерывным способом. Как это описано в примере 3, с тем исключением, что пластину или лист полимера нагревают до температуры 146С в первой половине зоны второй полимеризации и пропускают через зону второй полимеризации при 134°С, а затем охлаждают с линейной скоростью до по всей длине первой зоны регулировани  температуры , причем длина этой зоны равна 7 м. Продуктова  пластина имеет температуру деформации,равную 95,8с. Содержание остаточного мономера .равно 1,40%.

Сравнительный пример 3. Пластину или лист полимера изготавливают непрерывным способом, какэто описано

в примере 3, с тем исключением, что пластину полимера нагревают до температуры 144°С в первой половине зоны второй полимеризации и пропускают через зону второй полимеризации при температуре , а затем охлаждают до температуры 103°С с линейной скоростью по всей длине (4 м) первой зоны регулировани  температуры при скорости охлаждени  около 29 С/мин. Продуктова  пластина имеет температуру деформации 89,3°С. Содержание остаточного мономера равно 1,37%.

Пример 6. Пластину или лист полимера изготавливают непрерывным способом, как это описано в примере 3, с тем исключением, что при опыте используют следующими услови ми и методиками. Продуктовую пластину нагревают до температуры в первой половине зоны второй полимеризации и имеет на выходе температуру 138°С. Длина зоны второй полимеризации составл ет 15 м. Пластина вводитс  в первую зону регулировани  температур длиной 9 м и быстро охлаждаетс  до температуры 120°С за счет вдувани  холодного воздуха в течение 43 с в первой половине первой зоны регулировани  температуры. Таким образом, скорость охлаждени  в первой половине первой зоны регулировани  температуры составл ет примерно 25°С/мин Затем пластину постепенно охлаждают до температуры в последней половине этой первой зоны регулировани  температуры. Скорость охлаждени  в этой последней половине перво зоны регулировани  температуры равна 5,5°с/мин. Продуктова  пластина имеет температуру деформации, равную 96,4°Ci Содержание остаточного мономера составл ет 1,66%.

Дл  сравнени  пластину, котора  имеет температуру , пропускают Через зону второй полимеризации, быстро охлаждают до при скорости охлаждени  около 25 С/мин путем вдувани  холодного воздуха в первую половину первой зоны регулировани  температуры. Пластину извлекают при температуре 102°С на выход из первой зоны регулировани  температуры . Температура деформации продуктовой пластины составл ет 89,5°С, Содержание остаточного мономера равно 1,64%,

Пример 7. Пластину или лист полимера изготавливают непрерыным способом, как это описано в примере 3, с тем исключением, что примен ют следующие услови  и методики

Сироп ввод т в зону первой полимеризации , котора  оборудована инфракрасными нагревател ми по всей длине (б м), в первой половине этой зоны. Пластину полимера с температурой , образовавшуюс  в первой половине зоны первой полимеризаций , затем охлаждают до температуры 122°С путем вдувани  холодного воздуха , в направлении к ремн м в течение примерно 50°с, в последней половине зоны первой полимеризации и извлекают при температуре 118°С на выходе из этой зоны. Затем пластина, котора  прошла через зону первой полимеризшдии , постепенно охлаждаетс  до температуры 103°С при скорости охлаждени  около 8,3С/мин в первой зоне регулировани  температуры. Продуктова  пластина имеет температуру деформации 96,4°С, Содержание ос0 таточного мономера равно 1,75%,

Дл  того, чтобы показать, что способ по изобретению обладает преимуществом по сравнению с известным способом, в котором не используетс 

5 принудительное охлаждение, провели следующие испытани .

Испытание 1,Эффект скорости охлаждени ,воздействующий на качество полимерной пластины.

0

Примен   общую методику примера 3, были изготовлены псшимерныв пластины, и при этом расход холодного воздуха, подаваемого из воздуходувок в первую зону регулировани 

5 температуры, измен етс  дл  получени  различных скоростей охлаждени  полимерных пластин,

При изготовлении образца 4 из воздуходувок не подают холодный воз0 ДУХ, При изготовлении образца 5 не подают холодный воздух из воздуходувок , и рассто ние от выхода второй зоны полимеризации до точки, в которой полимерна  пластина отдел етс  от ремней, увеличивают до 14,5 м,

Результаты испытаний приведены в табл,1.

Таблица 1

0,5

Принужденное охлаждение

5,2 То же

14,4

I I

20,0 I

98,7 Хороший

96,8 То же

Хороший

95,1

94,0 То же

Одним из дефектов  вл етс  так называема  складка, образующа с  в тех случа х, когда полимерна  пластина не отдел етс  равномерно от ремней .

Другим дефектом  вл етс  так называема  вм тина, образующа с  вследствие того, что мельчайшие частицы на поверхност х полимерной пластины перенос тс  на поверхности

175(0,62)

При образовании

вакуума185(0,53)

Температура

тепловой

96,2(0,30)

деформации

717 4,9

2 3,0

Сопротивление удару падающего

77 шарика

Продолжение табл.1,

ремней, когда полимерна  пластина одел етс  от ремней.

Испытание2. Свойства полимерных пластин.

Провод т испытани  физических свойств указанного образца 1 и имеющейс  в продаже полиметилметакрилатовой пластины, изготовл емой по известному методу.

Результаты испытаний привод тс  в табл.2,

Таблица 2

Нагревалс  в течение 30 мин в печи на воздуш150 (0,62) ном дутье

150 (0,69) Образование вакуума образца размером 170 мм X 170 мм

86,8(11,62) Япвнек-ий промышленный стандарт К-6718

А ТМ - 2638

709 5,0 2,96

77 Японский промышленный стандарт К-6718

Сопротивление

1850(0,53) растрескиванию

Врем  начала растрески11 (1,4) вани , см

Примечани , Как следует из табл.1, в случае, когда используетс  непринудительное охлаждение, полимерна  пластина (образец 5) Получает дефекты поверхност такие как складка и Это случаетс  потому, что полимерна  пластина не охлаждаетс  до температу ры, при которой полимерна  пластина ровно отдел етс  от ремней. Образование таких дефектов поверхности означает увеличение количества бракуемых изделий, в известном способе при мен етс  непринудительное охлаждение количество бракуемых изделий, веро т но, больше. Если рассто ние от выхода зоны конечной полимеризации до места отделени  достаточно велико дл  охлажд ни  полимерной пластины до температу ры, при которой полимерна  пластина может ровно отдел тьс  от ремней, по лучаема  полимерна  пластина, веро т но, будет хорошего качества. Однако примен емое устройство должно быть достаточной длины, что приводит к увеличению стоимости оборудовани . Когда скорость охлаждени  больше указанного интервала, даже при приме нении принудительного охлаждени  полимерна  пластина (образец 3) оказываетс  плохого качества при температуре тепловой деформации. Пластина по известному способу имеет множество небольших дефектов

Продолжение табл.2,

1150(0,63) Метод МРС

Растворитель: изопропанол

1,5(1,4) Растворитель:

метилмётакрилат (45С)

Claims (1)

1. Все числовые величины в скобках означают содержание воды в образце. Увеличение содержани  воды в 1% означает снижение примерно на 12 температуры тепловой деформации Таким образом, если содержание воды в образце 1 составл ет 0,62% по весу, то температура тепловой деформ составл ть около 92,4 С. будет поверхности, хот  и незначительных. Кроме того, как это показано в табл.2, пластина по известному способу имеет меньшую температуру тепловой деформации и худшие некоторые другие свойства, чем пластина,полученна  по предлагаемому способу. Формула изобретени  Способ непрерывного изготовлени  листа полиметилметакрилата, включгиощий свободно-радикальную полимеризацию метилмётакрилата или его смесей с винильными мономерами, или его полимерно-мономерной смеси между двум  поверхност ми передвигающихс  бесконечных ремней, контактируемых с водой, нагретой до 60-95°С в первой зоне полимеризации, с дальнейшим нагреванием продукта полимеризации при 120-1бО°С во второй зоне полимеризации , охлаждение полимеризата и отделение листа от поверхности реМней , отличающийс  тем, что, с целью получени  листов с гладкой поверхностью и повышенной температурой деформации, охлаждение продукта полимеризации при 120-160 С провод т со С1 оростью 0,5-20°С/мин. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3376371, кл, 264-216, опублик. 1968 (прототип).