SU801869A1 - Способ получени полых макросфер - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к спсхзобам получени  легких сферических тел различных диаметров,

Полые сферические частицы (макросФеры ) используют в качестве напонител  дл  получени  облегченных конструкционных материалов (сферопластик и издели  на его основе), примен емых в различных отрасл х техники, а также имеют и самосто тельное применение.

Известен способ получени  макро ,сфер, заключающийс  в нанесении на вспененные полистирольные гранулы отверждающегос  сло  св зующего, в нанесении на них при той же тем .пературе сло  порошковой отверждгиощейс  композиции и отверждении сформованной оболочки макросфер 11,  вл ющейс  наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком известного способа  вл етс  наличие макросфер с негерметичными оболочкгиии. Кроме того, получаемые по известному способу макросферы содержат как правило до 60 об.% порошкового наполнител  и уменьшение его не представл етс 

возможным вследствие склеивани  частиц .

Целью изобретени   вл етс  повышение герметичности оболочек.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что по известному способу получени  полых макросфер путем нанесени  сло  эпоксидного св зующего на поверхность вспененных полистирольO ных гранул, последующего нанесени  порошкового наполнител  и отверждени  сформованной оболочки макросфер эпоксидное св зующее нанос т при 50-ао°С,а наполнитель - при 25-50 С.

5

Процесс нанесени  сло  при перемешивании осуществл ют при повышенных , а наполнение при пониженных температурах. Повышение температуры приводит к понижению в зкости св 0 зующего на стадии перемешивани , что дает возможность ускорить процесс нанесени  св зующего на поверхности гранул и в то же врем  распределить его более равномерным слоем.

5 Снижение температур на стадии наполнени  способствует повышению в зкости св зующего, что дает возможность уменьшить скорость капилл рного смачивани  частиц наполнител 

0 и скорости наполнени  сло  св зующего . Такой прием позвол ет получать оболочки макросфер с равномерной толщиной и структурой материала и в определенных пределах измен ть в сторону уменьшени  содержани  наполнител  в оболочке. Значени  температуры а, следовательно, и в зкос ти св зующего будет определ тьс  в Кёикдом конкретном случае двум  характеристикё1ми: температурной зависимостью в зкости и скоростью отвер дени  св зующего. Интервал, внутри которого может измен тьс  температу ра св зующего,ограничен сверху плав лением полистирольных гранул, а сни зу приемлег 1М временем отверждени  св зующего. При рекомендуемых температурах происходит быстрое нарастание в зкости , что способствует уменьшению капилл рного смачивани  - в зкие св зующие практически не поднимаютс  в капилл рах. Кроме того, слой в зкого св зующего труднее наполн етс . В качестве св зующих дл  формовани  оболочек макросфер используют любые композиции, подход щие по про ности, скорюсти отверждени  и в зкости . Наполнител ми композиций св зующих могут служить любые порошки, обладающие сыпучестью, в том числе допускаетс  использование агрегирующихс  пс хмикбв. Ниже приведены примеры получени  макросфер на основе смол марок ЭД-1 с в зкостью при нормальных услови х и ЭД-Л .с температурой пла лени  около , в качестве отвердител  использована полиамидна  смо ла марки Л-19, а в качестве наполни тел  - измельченное стекловолокно и микросферы. Пример, Вспененные полистирольные гранулы диаметром 5-15 м плотностью 20 кг/м засыпают в каме ру смесител , в которую ввод т нагретое до св зующее, состо щее из эпоксидной смолы марки ЭД-16 (70 вес,ч,), отвердител  марки Л-19 (30 вес,ч,) и произвсд т перемешива ние при температуре в течение 10 мин, В процессе перемешивани  гранулы покрываютс  слоем св зукнцего и.образуют массу из слипшихс  друг с другом частиц. Дл  разделений такой массы на отдельные гранулы массу перемешивают в течение 5 5 ютн при 50С с измельченным стекл волокном. Измельченное волокно берут в количестве 100 вес.ч, на 100 вес,ч, св зующего. По окончании перемешивани  микросферы выгружают, отдел ют их от избытка порсвака и отверждают при периодическом переме шивании при температуре помещени  () в течение 4 ч и при 60°С 3 ч Затем в тех же услови х производ т повторное нанесение св зующего на поверхность полученных макросфер. В этом случае берут удвоенное количество св зующего и стекловолокна в количестве 160 вес.ч. на 100 вес.ч, св зующего. Полученные гранулы выгружают и отверждают по следующему режиму: при температуре помещени  4-6 ч, 3 ч, 80°С 3 ч, 120°С 2 ч и 140 С 2 ч. При этом в процессе отверждени  негерметичных оболочек макросфер за счет сплавлени  полистирольных гранул имеющиес  в оболочке отверсти  станов тс  проницаемыми дл  газов и жидкостей. Поэтому сравнение плотностей макросфер до и после сплавлени  полистирольных гранул показывает степень герметичности оболочек . В случае полной герметичности оболочек плотности макросфер до и после сплавлени  полистирольных гранул практически совпадают. Результаты, показывающие вли ние температуры перемешивани  на содержание герметичных частиц и наполнител  в оболочке, приведены в таблице . Пример 2. Отличие в процессе получени  макросфер в этом случае состоит в том, что нанос т св зуюг щее при 65 С, а перемешивание массы в порошке осуществл ют при температуре 4 о С. П р и м е р 3. Отличие в этом случае от примера 1 состоит в том, что нанос т св зующее при 50°С, а перемешивание массы в порошке осуществл ют при температуре 25с. П р и м е р 4. Отличие в этом случает от примера 1 состоит в том, что перемешивание массы, состо щей из гранул, покрытых слоем св зующего , в порошке осуществл ют при темтемпературе . П р и м е р 5. Дл  формовани  оболочек макросфер используют эпоксидное св зующее на основе смолы марки ЭД-Л, полиамидную смолу марки Л-19 в качестве отвердител  и измельченное стекловолокно. Отличие процесса получени  макросфер в этом случае от процесса, приведенного в примере 1, сводитс  к тому, что перемешивание гранул со св зующим производ т при температуре , а; с измельченным стекловолокном - при 50 С, Как видно из приведенных в таблице данных, проведение процесса нанесени  сло  св зующего на поверхность пенополистирольных гранул и перемешивание полученной массы при различных температурных режимах позвол ет регулировать как герметичность оболочек макросфер, так и содержание наполнител . С уменьшением температуры при проведении процесса наполнени  сло  (перемешивание в порошке) количество герметичных макросфер увеличиваетс , содержание наполнител  в материале оболочек уменьшаетс .

Таким образом, примеры показывгиот высокую эффективность использованного приема понижени  температуры на

Зависимость плотности макросфер и содержани  наполнител  от изменени  в зкости св зующего

стадии наполнени  сло  св зующего при регулировании содержани  герметичных макросфер и наполнител  в оболочке ,

Способ прост в осуществлении и требует только корректировки температурного режима процесса.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ получения полых макросфер путем нанесения слоя эпоксидного связующего на поверхность вспененных полистирольных гранул, последующего нанесения порошкового наполнителя и отверждения сформированной оболочки макросфер, отличающийся тем, что, с целью повыиения герметич ности оболочек, эпоксидное связующее наносят при 50-80°С, а наполнитель при 25-50°С.

   55 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

   1. Авторское свидетельство СССР » 364361, кл. В 01 J 13/02, 1970 (прототип).

   вниипи

   Заказ 10193/64·

   Тираж 578 Подписное

   Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4