UA126963C2 - Спосіб виготовлення полімерного виробу на основі поліестеру - Google Patents
Спосіб виготовлення полімерного виробу на основі поліестеру Download PDFInfo
- Publication number
- UA126963C2 UA126963C2 UAA201800186A UAA201800186A UA126963C2 UA 126963 C2 UA126963 C2 UA 126963C2 UA A201800186 A UAA201800186 A UA A201800186A UA A201800186 A UAA201800186 A UA A201800186A UA 126963 C2 UA126963 C2 UA 126963C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- polymer
- polyester
- flow path
- based polymer
- shear
- Prior art date
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 218
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 title claims abstract description 123
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 60
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 59
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 claims description 24
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 24
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 21
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 18
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 18
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 15
- 238000005147 X-ray Weissenberg Methods 0.000 claims description 12
- 238000010128 melt processing Methods 0.000 claims description 12
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 20
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract description 11
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 abstract description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 47
- 239000000047 product Substances 0.000 description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 description 33
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 20
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 15
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 11
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 11
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 11
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 9
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 9
- 230000009471 action Effects 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 230000004660 morphological change Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 238000010094 polymer processing Methods 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 3
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 3
- 241000270299 Boa Species 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000012174 carbonated soft drink Nutrition 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 2
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 2
- 239000005014 poly(hydroxyalkanoate) Substances 0.000 description 2
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 2
- 229920002961 polybutylene succinate Polymers 0.000 description 2
- 239000004631 polybutylene succinate Substances 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000004633 polyglycolic acid Substances 0.000 description 2
- 229920000903 polyhydroxyalkanoate Polymers 0.000 description 2
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229920006126 semicrystalline polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJJWOSAXNHWBPR-HUBLWGQQSA-N 5-[(3as,4s,6ar)-2-oxo-1,3,3a,4,6,6a-hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-4-yl]-n-(6-hydrazinyl-6-oxohexyl)pentanamide Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)NCCCCCC(=O)NN)SC[C@@H]21 IJJWOSAXNHWBPR-HUBLWGQQSA-N 0.000 description 1
- 239000004953 Aliphatic polyamide Substances 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000027321 Lychnis chalcedonica Species 0.000 description 1
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 1
- 101710148556 Methylcarbamoylase mom Proteins 0.000 description 1
- 101100456571 Mus musculus Med12 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 235000011449 Rosa Nutrition 0.000 description 1
- 241000718541 Tetragastris balsamifera Species 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 229920003231 aliphatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920006125 amorphous polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 1
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 235000014171 carbonated beverage Nutrition 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000011067 equilibration Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- OVGGLBAWFMIPPY-UHFFFAOYSA-N methyl N-[(1,4-dioxidoquinoxaline-1,4-diium-2-yl)methylideneamino]carbamate Chemical compound C1=CC=CC2=[N+]([O-])C(C=NNC(=O)OC)=C[N+]([O-])=C21 OVGGLBAWFMIPPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000009516 primary packaging Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 238000001073 sample cooling Methods 0.000 description 1
- 238000009517 secondary packaging Methods 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009518 tertiary packaging Methods 0.000 description 1
- 239000011345 viscous material Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/0005—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor characterised by the material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
- B29C45/30—Flow control means disposed within the sprue channel, e.g. "torpedo" construction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/0046—Details relating to the filling pattern or flow paths or flow characteristics of moulding material in the mould cavity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/02—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
- B29C49/06—Injection blow-moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/08—Biaxial stretching during blow-moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/08—Biaxial stretching during blow-moulding
- B29C49/10—Biaxial stretching during blow-moulding using mechanical means for prestretching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C49/64—Heating or cooling preforms, parisons or blown articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C2045/0098—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor shearing of the moulding material, e.g. for obtaining molecular orientation or reducing the viscosity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/02—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
- B29C2049/023—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison using inherent heat of the preform, i.e. 1 step blow moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
- B29K2067/003—PET, i.e. poylethylene terephthalate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/0094—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped having particular viscosity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
- B29K2995/0037—Other properties
- B29K2995/0041—Crystalline
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
- B29K2995/0037—Other properties
- B29K2995/0088—Molecular weight
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
- B29L2031/7158—Bottles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
Даний винахід належить до способу, який забезпечує або вибір, модифікацію наявних та/або створення нових розроблених полімерних матеріалів на основі поліестеру, які можуть забезпечувати поліпшену реакцію на прикладання локального зсуву та/або деформації розтягу всередині розплаву полімеру на основі поліестеру під час лиття під тиском із роздувом та орієнтуванням (ISBM). Крім того, передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття розплавленого полімеру на основі поліестеру у форму для преформи з перетворенням його на преформу за прикладання зсуву та/або деформації розтягу щодо розплаву полімеру на основі поліестеру, де зсув та/або деформація розтягу, що прикладаються щодо розплаву полімеру на основі поліестеру, передбачають вибіркову модифікацію шляху течії розплавленого полімеру залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, при цьому вказаний профіль локального тиску визначений залежно від оптимізованої реакції розплаву полімеру на основі поліестеру на локальний зсув та/або деформацію розтягу, що прикладаються, протягом щонайменше вказаної частини шляху течії.
Description
орієнтуванням (ІЗВМ). Крім того, передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття розплавленого полімеру на основі поліестеру у форму для преформи з перетворенням його на преформу за прикладання зсуву та/або деформації розтягу щодо розплаву полімеру на основі поліестеру, де зсув та/або деформація розтягу, що прикладаються щодо розплаву полімеру на основі поліестеру, передбачають вибіркову модифікацію шляху течії розплавленого полімеру залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, при цьому вказаний профіль локального тиску визначений залежно від оптимізованої реакції розплаву полімеру на основі поліестеру на локальний зсув та/або деформацію розтягу, що прикладаються, протягом щонайменше вказаної частини шляху течії. ую НК КАК КАК КАК КК АЖ ККУ ЖЖ УЖ ж ж Мк
БЩ15 Котарейі РИ РОЮ 1600,хі5 : я хх Ук жк : : пжжоий г к й со УК : хх я Я МЕТУ Її
Ще ; за, '
Ж ! Об з : й ЗУ у й І і
Ї т ТУТ ї щк Я й ще Й с «5 а :
Ж ; б й ОГО і ря ши і : ї с са с ЗМ !
В й о В Я то Т а жОеМ :
ТО ЗА У ве в і і : Кей МО : 5 доня «В ще Ж і
С ше а и Й а МЕН і
М - - сш ан пиши і у КО де у і ик КО ее ТТ з ЖИ. ще ІНК БЮ БОНН Кс
ТгО я ТИХ
З удав о о о ооо од дко дк КААКАККАК АКА АКА Ан нти
ГАЛУЗЬ ТЕХНІКИ, ДО ЯКОЇ НАЛЕЖИТЬ ДАНИЙ ВИНАХІД
Даний винахід відноситься загалом до нових розробок у виготовленні термопластичних виробів на основі поліестеру шляхом лиття під тиском із роздувом та орієнтуванням (ІЗВМ).
ПЕРЕДУМОВИ СТВОРЕННЯ ВИНАХОДУ
Комерційний успіх пластмас, зокрема, як продукту для пакування зумовлений поєднанням гнучкості (від плівки та пакетів до твердих лотків і контейнерів), міцності, легкості, стійкості, непроникності та легкості стерилізації. Ці особливості роблять пластмаси ідеальним пакувальним матеріалом для різних типів комерційних і промислових користувачів. Наприклад, пластмаси широко застосовують у пакуванні продуктів харчування, оскільки вони зазвичай не впливають на смак і якість продуктів харчування, а бар'єрні властивості пластмас забезпечують збереження продуктом харчування його природного смаку, при цьому захищаючи його від зовнішнього забруднення.
Застосовувались декілька типів пластмас, починаючи від аліфатичних та ароматичних поліолефінів (поліетилен, поліпропілен, полістирол) до галогенованих полімерів (полівінілхлорид, полівініліденхлорид (РМОС)) та аліфатичних поліамідів (нейлонів) до ароматичних поліестерів. Якщо розглядати галузь твердих пакувань для продуктів харчування та напоїв, то найбільш широко застосовуваною смолою однозначно є поліетилентерефталат (РЕТ), ароматичний поліестер, за яким йде поліпропілен (РР) і поліетилен (РЕ).
Ланцюг постачання для пакування загалом та ланцюг постачання для полімерного пакування, зокрема, постійно стикається з проблемою підвищення її загальної екологічної раціональності шляхом зниження її викидів парникових газів в атмосферу. Зі свого боку, це потребує, поміж іншим, зменшення витрат вихідних матеріалів, яке триває, із збереженням при цьому загальних функціональних характеристик цих полегшених за вагою полімерних виробів.
Водночас ланцюг постачання для (полімерного) пакування стикається з важливими завданнями щодо рентабельності, що потребує доступу до економічно ефективних технологій виготовлення пакування, які можуть виконувати дані як екологічні, так і економічні завдання одночасно. Це часто називають "принципом ЗВ": "концепцією потрійного критерію", яка стверджує, що поліпшення повинні бути вигідними для всіх зацікавлених сторін (люди, планета, прибуток).
Зо Даний винахід може забезпечити істотний внесок у досягнення більш сприятливого ЗВІ. у ланцюгу постачання для (полімерного) пакування.
Одна така галузь, в якій це завдання ЗВІ є однозначно видним, відноситься до застосування ємностей, виготовлених із полімерів на основі поліестеру, для застосування в широкому діапазоні як галузей застосування, які належать до харчової промисловості, так і галузей застосування, які не належать до харчової промисловості, виготовлених шляхом лиття під тиском із роздувом та орієнтуванням (ІЗВМ). Ключовим завдання стало робити "більше з меншими витратами", що означає або збереження загальних експлуатаційних характеристик за меншої загальної ваги полімеру, або досягнення поліпшених характеристик за еквівалентної ваги полімеру. Це знижене споживання полімерного матеріалу зробить важливий внесок і в екологічну раціональність (знижені викиди СО2 і т. д.), а також і в економічні переваги (знижені витрати на вихідні матеріали, менші витрати на транспортування, менші витрати на утилізацію відходів і т. д.) ланцюга постачання для (полімерного) пакування за умови, що ці поліпшення можуть бути досягнуті за відсутності або за прийнятного зростання експлуатаційних затрат.
Зі свого боку, це потребує поліпшеного використання або ефективності від самого полімерного матеріалу на основі поліестеру без повернення до високотехнологічних і, отже, дорогих матеріалів та/або технологій виготовлення для перетворення матеріалів.
У МО 2008145746, увесь текст якого включений у даний текст за допомогою посилання, розв'язують проблему, яка полягає в тому, що ціни на смоли, нафту та енергію створили значний тиск на підприємців у галузі виробництва пакування щодо зниження загальної вартості володіння їхньою сукупністю пластикового пакування, і, поміж іншим, роблять спробу додатково зменшити товщину стінок цих пластикових (таких як із РЕТ) ємностей (полегшених за вагою) зі збереженням при цьому притаманних загальних експлуатаційних характеристик і гнучкості процесу. У тексті описують принцип кристалізації, зумовленої плинністю, який показує можливість модифікувати внутрішню морфологічну структуру полімеру, що (напів)укристалізується шляхом уведення контрольованої локальної напруги (зсуву) в розплав полімеру на основі поліестеру. У тексті додатково розкритий спосіб лиття під тиском і формування з роздувом і розтягом для виготовлення ємності, де прикладають контрольоване локальне тертя або зсув шляхом уведення модифікацій всередині системи гарячих ливникових каналів, за допомогою чого викликають попереднє вирівнювання/орієнтацію макромолекул у розплаві полімеру на основі поліестеру і за допомогою чого можна одержати необхідні поліпшення характеристик.
Однак у М/02008145746 відсутні будь-які вказівки щодо або реакції різноманітних полімерних матеріалів на основі поліестеру на прикладання локального зсуву, або мінімальної необхідної дії за допомогою зсуву, або будь-якого механізму для вибору та/або модифікації наявних та/або створення нових полімерів, які б більш оптимальним чином реагували на прикладання контрольованого зсуву всередині розплаву полімеру на основі поліестеру.
Крім того, хоча в більшості операцій обробки полімерів, розглянутих у М/О2008145746, переважають деформації зсуву, у документі відсутні будь-які вказівки щодо того факту, що будь- які типи плинності за звуження, розходження або стискання, що зазвичай відбуваються під час цих операцій обробки та формування полімерів, також передбачають деформації розтягу. Отже, хоча більшість акцентів, які передбачають деформацію полімерних матеріалів у
УОо2008145746, сфокусовані на аспектах, пов'язаних із деформаціями зсуву, більш ретельний аналіз технологій обробки розплавів, описаних у цьому документі, повинен також розглядати аспекти, що відносяться до деформацій розтягу. Деформації розтягу характеризуються плинністю за витягування, схильною до вирівнювання, витягування та орієнтування полімерних ланцюгів у розплаві. Аналогічно плинності за зсуву, плинність за розтягу може також забезпечувати кристалізацію, зумовлену плинністю, під час обробки розплаву.
У зв'язку з цим на сьогодні неможливо зробити яку-небудь прогнозну оцінку та наступний вибір між і серед різноманітних полімерних матеріалів на основі поліестеру щодо мінімальної необхідної дії за допомогою зсуву або мінімальної необхідної дії за допомогою деформації розтягу, або полімеру, який найбільше є придатним для використання в застосуваннях, що використовують кристалізацію, зумовлену плинністю.
Таким чином, мета даного винаходу полягає в забезпеченні способу, який забезпечує вибір найбільш придатних полімерних матеріалів на основі поліестеру за їхньою реакцією на застосування кристалізації, зумовленої плинністю, у технологіях виготовлення полімерів.
Крім того, мета даного винаходу полягає в забезпеченні способу модифікації наявних та/або створення нових композицій для полімерних смол на основі поліестеру, які забезпечують оптимальну реакцію на прикладання локального зсуву та/або деформації розтягу всередині
Зо розплаву полімеру на основі поліестеру.
Крім того, мета даного винаходу також полягає в забезпеченні способу одержання ємностей із більш великими об'ємами для заданої ваги використовуваного полімеру порівняно з попереднім рівнем техніки. Крім того, спосіб за даним винаходом може забезпечувати вироби, зокрема ємності, 3 такими ж або більш високими загальними функціональними характеристиками порівняно з виробами з попереднього рівня техніки, зокрема ємності, які мають таку саму або більш високу вагу полімеру.
Ще одна мета полягає у зменшенні конструктивних обмежень щодо отвору горлечка під час виготовлення ємностей більшого об'єму.
Спосіб за даним винаходом як ще одна мета також може забезпечувати ємності, які менше піддаються стисканню та/або видимій кристалізації за дії тепла, наприклад, у застосуваннях із гарячим заповненням, порівняно з попереднім рівнем техніки.
Ще одна додаткова мета даного винаходу полягає в забезпеченні способу виготовлення полімерної ємності, зокрема преформи, та одержаної шляхом формування з роздувом і розтягом ємності, що мають зменшену вартість пакування внаслідок забезпечення пляшки з більш великим об'ємом за тієї ж ваги преформи.
Ще одна мета даного винаходу може полягати в поліпшених функціональних характеристиках відлитих полімерних виробів у всіх різноманітних кінцевих застосуваннях (первинне, вторинне та третинне пакування, будівництво будівель і споруд, автомобільна промисловість, електронна промисловість і виробництво електронних виробів), вияві функціональних поліпшень, які включають без обмеження ліпшу стабільність розмірів (наприклад, менше викривлення, що приводить до меншої кількості дефектів якості), ліпші бар'єрні властивості щодо газів та/або води (які виключають потребу у вторинному бар'єрному пакуванні), більш високу ударну міцність або більш високу термостійкість.
Ще одна мета даного винаходу може полягати в модифікації структури полімеру на основі поліестеру та вмісту мономерів таким чином, що температура кристалізації полімеру стає більш чутливою до змін тиску для підсилення ефектів кристалізації, зумовленої плинністю, в технологіях виготовлення полімерів.
КОРОТКИЙ ОПИС ВИНАХОДУ
Даний винахід відноситься до способу, який забезпечує або вибір, модифікацію наявних бо та/або створення нових розроблених полімерних матеріалів на основі поліестеру, які можуть забезпечувати поліпшену реакцію на прикладання локального зсуву та/або деформації розтягу всередині розплаву полімеру на основі поліестеру під час лиття під тиском із роздувом та орієнтуванням (ІЗВМ).
Застосування даного винаходу може забезпечувати створення всередині розплаву полімеру на основі поліестеру або окремої або комбінованої присутності різноманітних типів морфологічних структур, таких як вирівнювання макромолекул, орієнтація макромолекул, попередники, центри кристалізації, сфероліти або різноманітні форми кристалічних структур.
Як перший варіант здійснення передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття розплавленого полімеру на основі поліестеру у форму для преформи з перетворенням його на преформу та прикладання щодо розплавленого полімеру на основі поліестеру швидкості зсуву біля стінки, що становить 1500 1/с, при цьому полімер на основі поліестеру характеризується ММУ від 35000 до 143000 г/моль і характеризується величиною 7 від 1,00Е-07 до 2,70Е-08 (г.рад)//моль.с), при цьому 7 дорівнює ММУ, помноженій на 01 при вимірюванні за температури 275С. Такий спосіб може додатково включати двовісне розтягування преформи шляхом роздування з формуванням таким чином ємності.
В іншому варіанті здійснення передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття розплавленого полімеру на основі поліестеру з перетворенням його на (напів)кінцеву форму, при цьому полімер характеризується застосованим числом Вайсенберга, що становить щонайменше 0,375 для лиття, і числом Дебори, що становить щонайменше 0,75 для лиття, при цьому полімер на основі поліестеру характеризується МУМ від 35000 до 143000 г/моль.
Додатково до вищезгаданих варіантів здійснення тепер було встановлено, що локальний тиск, якому піддається розплав полімеру на основі поліестеру на шляху течії, впливає на рівень зсуву та/або рівень деформації розтягу, необхідні для ефективного утворення всередині розплаву полімеру на основі поліестеру або окремої, або комбінованої присутності різноманітних типів морфологічних структур. Таким чином, шлях течії розплаву полімеру на основі поліестеру можна модифікувати залежно від втрати зсуву та/або деформації розтягу на шляху течії талабо можна змінювати залежно від втрати локального тиску внаслідок псевдопластичної течії на шляху течії.
Зо Переважно шлях течії розплаву полімеру на основі поліестеру можна модифікувати залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, при цьому вказаний профіль локального тиску визначений залежно від оптимізованої реакції розплаву полімеру на основі поліестеру на локальний зсув та/(або деформацію розтягу, що прикладаються, протягом щонайменше вказаної частини шляху течії.
Крім того, шлях течії розплаву полімеру на основі поліестеру можна модифікувати залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, при цьому вказаний профіль локального тиску визначений залежно від необхідного критичного зсуву протягом щонайменше вказаної частини шляху течії.
У конкретному варіанті здійснення застосовуваний полімерний матеріал на основі поліестеру може являти собою результат змішування або компаундування ряду полімерних матеріалів із різними МУМ для одержання більш низького 01 без істотного збільшення. МУУ одержаних суміші або компаунду.
Крім того, передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття розплавленого полімеру на основі поліестеру у форму для преформи з перетворенням його на преформу за прикладання зсуву та/(або деформації розтягу щодо розплаву полімеру на основі поліестеру, при цьому зсув та/"або деформація розтягу, що прикладаються щодо розплаву полімеру на основі поліестеру, передбачають вибіркову модифікацію шляху течії розплавленого полімеру, який напівкристалізується, залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, при цьому вказаний профіль локального тиску визначений залежно від оптимізованої реакції розплаву полімеру на основі поліестеру на локальний зсув та/або деформацію розтягу, що прикладаються, протягом щонайменше вказаної частини шляху течії. Переважно вказаний профіль локального тиску може бути додатково визначений залежно від необхідного критичного зсуву протягом щонайменше вказаної частини шляху течії. Такі способи можуть додатково включати двовісне розтягування преформи шляхом роздування з формуванням таким чином ємності.
У конкретному варіанті здійснення відповідно до даного винаходу шлях течії розплаву полімеру на основі поліестеру модифікують залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, і розплав полімеру на основі поліестеру перетворюють за заданої температури обробки, де вказана температура обробки вища, ніж температура бо кристалізації полімерної смоли за тиску навколишнього середовища, як визначено з відповідної
РМТ-діаграми смоли, і при цьому вказаний профіль локального тиску, що прикладається до розплаву полімеру на основі поліестеру, вибраний для збільшення температури кристалізації в бік або переважно щонайменше до заданої температури обробки розплаву.
У загальному варіанті здійснення розплав полімеру на основі поліестеру перетворюють за заданого локального тиску та заданої температури обробки, де вказана температура обробки вища, ніж температура кристалізації полімерної смоли за тиску навколишнього середовища, і при цьому вказаний локальний тиск, що прикладається щодо розплаву полімеру на основі поліестеру, вибирають для збільшення температури кристалізації в бік або переважно щонайменше до заданої температури обробки розплаву. Крім того, розплав полімеру на основі поліестеру можна достатньою мірою деформувати для досягнення такого вирівнювання молекул, що стає можливим утворення зародків кристалітів за заданого набору умов температури й тиску обробки.
Переважно вказана задана температура обробки може бути вищою, ніж температура кристалізації полімерної смоли за тиску навколишнього середовища, на величину в діапазоні від 5 до 40 "С, як визначено з відповідної РМТ-діаграми смоли, або в діапазоні від 10 до 40 "С, або в діапазоні від 20 до 40 "С. Температура кристалізації за тиску навколишнього середовища розуміється як температура на РМТ-діаграмі, за якої питомий об'єм смоли максимально збільшується залежно від температури за тиску навколишнього середовища.
Переважно локальний тиск, що прикладається, може бути вибраний у діапазоні від 0 до 500
Мпа, або від 0 до 400 МПа, або переважно від 0 до 200 МПа для збільшення температури кристалізації розплаву полімеру на основі поліестеру в бік або переважно щонайменше до заданої температури обробки розплаву.
Переважно температура кристалізації розплаву полімеру на основі поліестеру може бути збільшена на значення в діапазоні від 0 до 5 "С вище від температури обробки розплаву або в діапазоні від 0 до З "С вище від температури обробки розплаву.
Спосіб відповідно до будь-якого з вищезгаданих варіантів здійснення можна застосовувати у виготовленні: ємностей для різноманітних галузей застосування, які належать до харчової промисловості, та галузей застосування, які не належать до харчової промисловості;
Зо відлитих полімерних виробів будь-якої форми для застосування в пакуванні, будівництві будівель і споруд, автомобільній промисловості, застосувань в електронній промисловості та виробництві електронних виробів; опис
Як перший варіант здійснення даного винаходу передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття розплавленого полімеру на основі поліестеру у форму для преформи з перетворенням його на преформу та прикладання щодо розплавленого полімеру на основі поліестеру швидкості зсуву біля стінки, що становить 1500 1/с, або щонайменше 2000, або щонайменше 5000, або щонайменше 10000, або щонайменше 25000, або щонайменше 50000, або щонайменше 75000, або щонайменше 100000 і менше за 160000 1/с і переважно від 2000 до 50000 1/с, при цьому полімер на основі поліестеру характеризується
МУМ від 35000 до 143000 г/моль, переважно від 46000 до 68000 г/моль і характеризується величиною 7 від 1,00Е-07 до 2,70Е08 (г.рад)/моль.с), переважно від ЗЕ07 до 21Ез07 (град)/«(моль.с), при цьому 7 дорівнює ММУ, помноженій на 01 при вимірюванні за температури 2757С. Цей спосіб може додатково включати двовісне розтягування преформи шляхом роздування з формуванням таким чином ємності.
Значення молекулярної маси (МУМ) полімеру на основі поліестеру в наведених вище варіантах здійснення являють собою середні значення молекулярної маси, визначені аналізом за допомогою гель-проникної хроматографії (СРС) за наступних умов.
Експериментальні подробиці
Колонки: РЕЯ РЕО Шпеак М
Розчинник: нт
Температура: ще
Швидкість потоку: іОлю/пио
Об'єм, що вволиться: азні
Детектор: м-1Ммьо
Модуль для аналізу даних: ПРО РКО 313
Значення Ф1 (рад/с)) повинні бути визначені шляхом вимірювання реакції полімеру за допомогою розгортки за частотою за заданої температури шляхом динамічного механічного аналізу (ОМА) з використанням, наприклад, приладу Впеотеїйісв ВОА ії або еквівалентного.
Динамічне механічне випробування включає прикладання коливальної деформації щодо матеріалу та вимірювання одержаної напруги. Зсув фази та співвідношення амплітуди напруги й амплітуди деформації дають змогу розрахувати динамічні модулі пружності, модуль накопичення ('(0)) і модуль втрат (С"(0)), а також комплексну в'язкість як функцію частоти.
Точка перетину між (ГП) і "(0) визначає значення 91, яке розуміється без обмеження якою- небудь теорією як точка, в якій модуль накопичення перевищує модуль втрат, що означає, що в'язкоеластичний полімер характеризується поведінкою більше як "твердого тіла", ніж як "рідини". У випадках, коли ця точка перетину потрапляє за межі діапазону вимірювань, який забезпечується застосовним вимірювальним обладнанням, відповідне значення точки перетину повинне бути визначене шляхом застосування (не-) лінійної екстраполяції точок даних, одержаних у межах діапазону вимірювань. Це буде особливо, але не виключно, достовірно для точки перетину для матеріалів на основі поліестеру.
Відповідний протокол вимірювань для матеріалів на основі поліестеру включений у додаток
А.
У простому випадку шляху течії розплаву (тобто каналу) з круглим поперечним перерізом і ньютонівськими матеріалами (тобто такими, які мають постійну в'язкість), швидкість зсуву біля стінки (1/с) випливає з об'ємної швидкості та радіуса каналу згідно з наступним рівнянням: оц 3 яд де:
О об'ємна швидкість
К - радіус каналу
Для або неньютонівських матеріалів (наприклад, із псевдопластичною течією) та/або для каналів із некруглим перерізом швидкість зсуву біля стінки виводиться з розподілу швидкості всередині каналу, який визначають шляхом застосування чисельного моделювання з вирішенням диференціальних рівнянь із частковими похідними. Значення швидкості зсуву біля стінки, згадувані в даному тексті, визначають із використанням так званої моделі Карро, де рідина Карро являє собою тип узагальненої ньютонівської рідини, де в'язкість, Нет, залежить від швидкості зсуву, ТЕ, згідно з наступним рівнянням: :
Не Сх - т (но не вн ! в! ни (кг) Й де: Я, Киї, А і 7 являють собою коефіцієнти матеріалу. - Е В'язкість за нульової швидкості зсуву (Па.с) - Е В'ЯЗКІСТЬ За нескінченної швидкості зсуву (Па.с) - час релаксації (с) п - показник ступеня
Знаючи геометрію шляху течії (тобто каналу) та об'ємну швидкість розплаву полімеру на основі поліестеру за шляхом течії і знаючи вищезгадані чотири коефіцієнти матеріалу, можна вивести швидкість зсуву біля стінки.
Прикладання зсуву можна здійснювати шляхом модифікації шляху течії розплавленого полімеру відносно поперечного перерізу та щодо його довжини таким чином, щоб піддати розплав полімеру на основі поліестеру необхідній дії за допомогою зсуву, яка може утворювати необхідну морфологічну структуру або суміш різноманітних морфологічних структур всередині розплаву полімеру на основі поліестеру. Шлях течії розуміють як увесь шлях, яким повинен пройти розплавлений полімер звідти, де він входить в обладнання для лиття під тиском у розплавленому вигляді, і до порожнини форми для преформи.
Окрім зсуву, слід відзначити, що модифікація шляху течії розплавленого полімеру часто передбачає плинність розтягу. Плинність розтягу або деформація, яка включає розтяг в'язкого матеріалу, є переважним типом деформації в течіях за сходження та стискання, які відбуваються під час типових операцій обробки полімерів. Аналогічно плинності за зсуву, плинність розтягу, яка схильна до вирівнювання, розтягування та орієнтування полімерних ланцюгів у розплаві, може також забезпечувати кристалізацію, зумовлену плинністю, під час оброблення розплаву.
Властивості потоків полімеру за однонаправленої деформації розтягу зазвичай відображаються на кривій зростання в'язкості за розтягу, яка є графіком, що відображає миттєву
(або короткочасну) в'язкість за розтягу залежно від часу для заданої температури та ступеня розтягу, зазвичай побудовану за подвійною логарифмічною шкалою. Крива зростання надає відображення реакції матеріалу на контрольовану деформацію шляхом побудови графіка зміни опору матеріалу плинності (в'язкості) залежно від часу за постійної швидкості розтягу. Графік зростання складений із декількох кривих зростання в'язкості за розтягу для різних швидкостей розтягу, які за малих розтягів схильні накладатися на одну базову криву, що називається обгинальною кривою для лінійної в'язкопружності (І МЕ). Криві зростання в'язкості за розтягу для смол, які в інших випадках виявляють незначне відхилення від МЕ в розплавленому стані, зазвичай виявляють помітні відхилення вгору від І МЕ за температур, близьких до температури кристалізації, в результаті кристалізації (РІС), зумовленої плинністю. Зі зниженням температури поведінка внаслідок РІС стає вираженою внаслідок відхилень в'язкості за розтягу від Ї МЕ, що зростають, які супроводжуються напругами, що зменшуються в точці відхилення від І МЕ. Отже, поведінка внаслідок БІС полімерної смоли за однонаправленого розтягу звичайно характеризується оцінкою її поведінки за плинності розтягу відносно І МЕ на графіку зростання за поступово знижуваних значень температури випробування близько до її пікової температури кристалізації розплаву та трохи менше від неї.
Вимірювання за плинності розтягу, яке проводиться близько до температури кристалізації розплаву, потребують, щоб полімерна смола спочатку стала розплавленою за температури, на 10-20 "С вищої від пікової температури розплаву, перед поступовим охолодження до необхідної температури випробування. Корисно характеризувати поведінку полімеру за кристалізації розплаву залежно від температури перед використанням такої технології, як диференціальна сканувальна калориметрія (0550) або диференціальний термічний аналіз (ОТА), для визначення відповідного діапазону температур розплаву для даної полімерної смоли. Експерименти за плинності розтягу зазвичай проводять на реометрі з контролем розтягу із двома барабанами намотування, такому як прилад Зепітапаї Ехіепзіопа! Кпеотеїег (ЗЕК), який можна вмістити всередині камери печі комерційного ротаційного реометра, на якому встановлений прилад 5ЕК.
Для експериментів щодо БІС необхідний суворий контроль температури й точності та мінімальних градієнтів температури всередині зразка та камери печі під час виконання протоколу охолодження зразка й експерименту з розтягування. Відповідний протокол
Зо вимірювання для вимірювань РІС для розплавів полімерів за однонаправленого розтягу включений у додаток В.
Таким чином, оскільки модифікація шляху течії та велика кількість операцій обробки полімерів передбачають поєднання як зсуву, так і плинності за розтягу, корисно характеризувати деформації за плинності в більш узагальнених, безрозмірних виразах, таких як числа Дебори та Вайсенберга, які часто використовують для характеристики реологічних властивостей матеріалу.
Число Дебори (Ое) зумовлює ступінь, до якого виявляється пружність у відповідь на короткочасну деформацію або за зсуву, або за розтягу. Формально число Дебори визначається як відношення характерного часу релаксації рідини до тривалості спостереження під час вимірювання реакції рідини. За більш низьких чисел Дебори матеріал характеризується поведінкою більш текучої речовини зі зв'язаною ньютонівською в'язкою течією. За більш високих чисел Дебори поведінка матеріалу входить у неньютонівський режим, у якому все більше переважає пружність і виявляється поведінка, подібна до твердих речовин.
Число Вайсенберга (М/ї) порівнює сили в'язкості із силами пружності рідини в результаті деформації, яка прикладається, або за зсуву, або за розтягу. Формально число Вайсенберга визначається як добуток характерного часу релаксації рідини та швидкості деформації, яка прикладається. За низьких чисел Вайсенберга деформації є дуже малими або дуже повільними та реакція рідини на дію напруги за зсуву або деформації розтягу прямо пропорційні, що вказує на лінійні в'язкопружні властивості. За більш високих чисел Вайсенберга деформації є великими або швидкими та реакція рідини на дію напруги за зсуву або деформації розтягу не є пропорційними, що вказує на нелінійні в'язкопружні властивості.
Разом ці два безрозмірних числа слугують для характеризації реологічних властивостей рідини з використанням діаграми Піпкіна, яка являє собою графік числа Вайсенберга залежно від числа Дебори для заданого набору умов деформації матеріалу. У випадку плинності за стиску, поширеної в операціях формування, числа Вайсенберга та Дебори часто записують як:
Мі - Лу м;
Ое - М; де А (- 1/1) являє собою характерний час релаксації розплаву полімеру на основі поліестеру, а Її" (- пЗ/8ОЇ) являє собою час, необхідний для протікання через звуження на 60 відстань вздовж осі, еквівалентну 4 діаметрам каналу течії.
Визначаючи тепер вибір полімерів на основі поліестеру, передбачений спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття розплавленого полімеру на основі поліестеру з перетворенням його на (напів)кінцеву форму із застосованим числом Вайсенберга, що становить щонайменше 0,375 для лиття, і числом Дебори, що становить щонайменше 0,75 для лиття, або з числами Вайсенберга та Дебори, що становлять відповідно щонайменше 0,4 і 0,8, або щонайменше 0,5 і 1,0, або щонайменше 0,6 і 1,2, або щонайменше 0,75 і 1,5, при цьому полімер на основі поліестеру характеризується ММУ від 35000 до 143000 г/моль.
Вважають, що в способах виготовлення полімерного виробу на основі поліестеру відповідний вибір ключових параметрів обробки дає змогу впливати на властивості кристалізації полімеру: швидкість деформації, температуру обробки, локальний тиск і орієнтацію молекул.
Швидкість деформації за плинності розплаву полімеру на шляху течії повинна бути достатньо значною для запуску реакції кристалізації, що дає змогу матеріалу виявляти більш пружні, ніж в'язкі властивості, під час процесу формування полімерного виробу. Отже, швидкість деформації розплаву полімеру на основі поліестеру повинна бути порівнянною з величиною, оберненою до його характерного часу релаксації, інакше кажучи, матеріал слід формувати за швидкості обробки, порівнянної з його швидкістю релаксації.
Експерименти з розгорткою за частотою в умовах простого зсуву використовують для визначення частоти переходу для розплаву полімеру за даної температури, придатної для обробки. Ця частота переходу дає вказівку на швидкість деформації, за якої полімер починає характеризуватися поведінкою, більш подібною до твердого тіла (пружного), ніж рідини (в'язкої).
Крім того, розплав полімеру на основі поліестеру слід обробляти за температури, близької до залежної від тиску температури кристалізації полімерної смоли, інакше кажучи, матеріал слід обробляти за температури, за якої можливе утворення зародків кристалітів при заданому наборі умов тиску обробки та орієнтації молекул. Фізичне явище, яке лежить в основі цього, може полягати в тому, що, коли полімерний ланцюг починає застигати, його молекулярна рухливість обмежується, тим самим знижуючи його конформаційний ентропійний стан, що полегшує перехід у кристалічний стан. Отже, температура, за якої матеріал починає застигати, задається відсутністю молекулярної рухливості полімерних ланцюгів при заданому наборі робочих умов.
Температуру кристалізації розплаву залежно від тиску слід визначати з характерних даних
Зо РМТ даної полімерної смоли. Такі РМТ-діаграми зазвичай вимірюють із використанням експериментів на розплаві з дилатометром.
Крім того, локальний тиск на розплав полімеру на основі поліестеру під час орієнтації молекул, що задається, повинен бути достатньо високим для збільшення температури кристалізації до близької до температури обробки розплаву або такої, що трохи перевищує Її, для сприяння утворенню зародків кристалітів. Розплав полімеру на основі поліестеру слід обробляти за достатньо високого тиску, щоб залежний від тиску зсув за температури кристалізації полімерної смоли знаходився близько до температури обробки операції формування, інакше кажучи, матеріал слід обробляти за тиску, за якого можливе утворення зародків кристалітів при заданому наборі умов температури обробки та орієнтації молекул.
Фізичне явище, яке лежить в основі цього, може полягати в тому, що збільшення тиску викликає зменшення вільного об'єму, який оточує полімерні ланцюги, що приводить до зниження конформаційного ентропійного стану та полегшує перехід у кристалічний стан. Це зниження загальної ентропії розплаву дає змогу кристалізації відбуватися за більш високих температур, ніж це відбувалось би в іншому випадку за постійних умов.
На фіг. 1 і 2 показано, як збільшення локального тиску, який прикладається, від 0 до 1600 бар щодо розплаву полімеру на основі РЕТ приводить до підвищення температури кристалізації розплаву полімеру на основі поліестеру. Шляхом модифікації шляху течії розплаву полімеру на основі поліестеру таким чином, що локальний тиск зростає, можна збільшувати температуру кристалізації так, щоб вона знаходилась близько до температури обробки розплаву або була трохи вище за неї під час операції обробки ілюстративного полімеру.
Зразки вимірювали за допомогою Кпеодгарі 75 із двома циліндрами 15 мм із використанням одного з двох циліндрів для вимірювання РМТ. Вибрали метод ізотермічного випробування.
Для КатаРЕТ температуру кристалізації визначили від 250 7С за тиску навколишнього середовища до 287 "С за 1600 бар. Для Тигро ІТ температура кристалізації була трохи вищою за тиску навколишнього середовища та 287 "С за 1600 бар.
Нарешті, орієнтація молекул, що прикладається, повинна бути достатньо значною, щоб викликати вирівнювання молекул для полегшення та збільшення швидкості кристалізації.
Спосіб формування полімерного виробу повинен задавати достатній ступінь орієнтації молекул серед полімерних ланцюгів, щоб полегшувати кристалізацію, зумовлену/підсилену плинністю, 60 інакше кажучи, матеріал необхідно деформувати таким чином, щоб досягати достатнього ступеня вирівнювання молекул, щоб було можливе утворення зародків кристалітів при заданому наборі умов температури та тиску обробки. Фізичне явище, яке лежить в основі цього, може полягати в тому, що значні напруги зсуву та деформації за плинності розтягу, що створюють високий ступінь витягування та орієнтації полімерних ланцюгів, викликають значне відхилення полімерних ланцюгів від їхньої найбільш імовірної конформації (статистичний клубок) і приводять до зниження конформаційного ентропійного стану, що полегшує перехід у кристалічний стан. Це зниження загальної ентропії розплаву дає змогу кристалізації відбуватися за більш високих температур, ніж це відбувалось би в іншому випадку за постійних умов.
Збільшене упорядкування та вирівнювання полімерних ланцюгів також приводить до збільшеної швидкості кристалізації порівняно з ізотропними полімерними ланцюгами.
Для визначення властивостей за кристалізації, зумовленої плинністю, за температур, близьких до температури кристалізації розплаву даної полімерної смоли, можна використовувати реологічні експерименти з розтягом.
Крім того, тепер було встановлено, що локальний тиск, якому піддають розплав полімеру на основі поліестеру, впливає на рівень зсуву та/або рівень деформації розтягу, необхідні для ефективного утворення всередині розплаву полімеру на основі поліестеру або окремої, або комбінованої присутності різноманітних типів морфологічних структур. Локальний тиск всередині розплаву полімеру на основі поліестеру може сприяти збільшенню міжмолекулярного тертя між макромолекулами, наявними всередині розплаву полімеру на основі поліестеру, таким чином, роблячи дію, яка локально прикладається, за допомогою зсуву та/або дію за допомогою деформації розтягу більш ефективною. Оскільки на необхідний рівень дії за допомогою зсуву чинить вплив тиск, за якого прикладають зсув та/"або деформацію розтягу, зсув та/лабо деформацію розтягу можна переважно прикладати за найбільш придатних локальних тисків із тим, щоб морфологічна природа полімеру могла змінюватися найбільш оптимально щодо розглянутих функціональних характеристик, необхідних у (напів)кінневому полімерному виробі.
Таким чином, шлях течії розплаву полімеру на основі поліестеру може бути додатково модифікований залежно від втрати зсуву або приросту деформації розтягу на шляху течії та/або може бути модифікований залежно від втрати локального тиску внаслідок псевдопластичної
Зо течії або збільшення локального тиску внаслідок підвищення твердості під впливом деформації розтягу на шляху течії.
Переважно шлях течії розплаву полімеру на основі поліестеру можна модифікувати залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, при цьому вказаний профіль локального тиску визначений залежно від оптимізованої реакції розплаву полімеру на основі поліестеру на локальний зсув та/або деформацію розтягу, що прикладаються, протягом щонайменше вказаної частини шляху течії. Оптимізована реакція розплаву полімеру на основі поліестеру розуміється як оптимізована ефективність локального зсуву та/або деформації розтягу, що прикладаються.
Указана модифікація шляху течії полімеру може також включати будь-який тип просторової конфігурації, який забезпечує контроль локального тиску, який наявний усередині розплаву полімеру на основі поліестеру та за якого буде виконуватися дія за допомогою зсуву та/або розтягу, як відносно поперечного перерізу, так і за довжиною шляху течії.
У випадку лиття під тиском із роздувом та орієнтуванням модифікації шляху течії можна досягти, поміж іншим, шляхом пропускання розплавленого полімеру через спеціально спроектовані модифікації гарячих ливникових каналів, такі як профілювання порожнини литного отвору ливника, та/або запірного голчастого клапана або розміщення вставок всередині системи гарячих ливникових каналів. (наприклад, такі геометричні конфігурації, як без обмеження концентричні трубки, зірочки або інші типи геометрій поперечного перерізу, або зони, які мають зміни діаметра) у вибраних положеннях у гарячих ливникових каналах. Це можна поєднувати з високим тиском лиття або повторюваними циклами стискання та падіння тиску.
Було несподівано виявлено, що полімери на основі поліестеру, які мають більш високу МУУ, можуть виявляти поліпшену реакцію на прикладання локального зсуву. Без обмеження будь- якою теорією очікують, що полімери на основі поліестеру, які мають більш високу МУУ, виявляють поліпшену реакцію на прикладання локального зсуву всередині розплаву полімеру на основі поліестеру.
Крім того, також спостерігали, що починає відігравати роль псевдопластична течія, реологічне явище, за якого в'язкість розплаву полімеру на основі поліестеру зменшується за дії 60 за допомогою локального зсуву. Знижена в'язкість приводить до зниження локального тиску в розплаві полімеру на основі поліестеру, зумовленого способом виготовлення. Оскільки знижений локальний тиск впливає на ефективність молекулярного тертя між макромолекулами полімеру, може бути необхідний більш високий рівень зсуву відповідно до характеристик вибраного полімеру за псевдопластичної течії.
Таким чином, у додатковому варіанті здійснення даного винаходу шлях течії розплаву полімеру на основі поліестеру може бути модифікований обмеженнями шляху течії для досягнення переважного профілю падіння тиску на шляху течії з урахуванням властивостей розплаву полімеру на основі поліестеру за псевдопластичної течії. Наприклад, може бути спроектована вставка, встановлена в систему гарячих ливникових каналів, така, що може досягатися визначений профіль падіння тиску вздовж шляху течії із заданим зменшенням поперечного перерізу каналу за напрямком до форми або шляхом включення дуже обмежувальної ділянки всередині шляху течії розплаву полімеру на основі поліестеру, переважно близько до порожнини форми, що використовується для (напів)кінцевого виробу.
Крім того, оскільки не всі полімери однаково чутливі до псевдопластичної течії, в способі згідно з даним винаходом полімер може бути вибраний, модифікований або нещодавно створений не тільки на підставі МУМ і помноження на відповідне значення 01 або чисел
Вайсенберга та Дебори, але, крім того, беручи також до уваги чутливість полімеру до псевдопластичної течії.
Полімер на основі поліестеру може являти собою полімер, наприклад, на основі РЕТ, РЕТ із високою характеристичною в'язкістю (ХВ) або модифікованого РЕТ, РВТ (полібутилентерефталат), РОСА, РЕМ або їхньої комбінації та необов'язково може передбачати співполімери, придатні для модифікації фізичних характеристик виробів. Полімер на основі поліестеру може являти собою ароматичний термопластичний поліестер або аліфатичний термопластичний поліестер. Крім того, полімер на основі поліестеру може являти собою пластмасу, здатну до біологічного розкладання, таку як, наприклад, полімолочна кислота (Рі А), полігідроксиалканоати (РНА), поліетиленфураноат (РЕР), полібутиленсукцинат (РВ5) або полігліколева кислота (РОА).
Матеріал на основі поліестеру може бути одержаний змішуванням, компаундуванням, використанням маточних розчинів або за допомогою співполімеризації і може частково або
Зо повністю бути одержаний із природних ресурсів.
Крім того, полімери, застосовні в даному винаході, можуть містити різноманітні типи добавок, застосовних або індивідуально, або в різноманітних типах комбінацій, у тому числі без обмеження такі добавки, як антиоксиданти, УФ-поглиначі, барвники, забарвлювальні речовини, зародкоутворювальні добавки, наповнювачі та їхні суміші.
Як перша перевага способи згідно з даним винаходом тепер забезпечують прикладання локального зсуву та/або розтягу щодо полімерних матеріалів, які вибрані так, щоб виявляти поліпшену реакцію щодо морфологічних змін, які можуть відбуватися в розплаві полімеру на основі поліестеру за прикладання локального зсуву та/лабо впливу деформації розтягу. Ці морфологічні зміни можуть включати одиночні та/або об'єднані переваги збільшеного вирівнювання макромолекул, орієнтації макромолекулярних ланцюгів, утворення попередників та/або центрів кристалізації, сферолітів та утворення різноманітних типів кристалічних морфологій.
Крім того, способи згідно з даним винаходом забезпечують одержання ємностей із більш великими об'ємами для заданої ваги використовуваного полімеру порівняно з попереднім рівнем техніки. Крім того, спосіб за даним винаходом може забезпечувати вироби, зокрема ємності з такою ж або більш високою стабільністю розмірів, такими ж або ліпшими бар'єрними властивостями щодо газів талабо води (що виключають потребу в додаткових бар'єрних розчинах), такою ж або більш високою ударною міцністю або такою ж або більш високою термостійкістю порівняно з виробами з попереднього рівня техніки, що мають таку ж або більшу товщину стінок.
Способи за даним винаходом можуть також забезпечити виготовлення ємностей, які піддаються меншому стисканню та/або меншій кристалізації за дії тепла, наприклад, у застосуваннях із гарячим заповненням порівняно з попереднім рівнем техніки.
За прикладання відповідного рівня зсуву та/або деформації розтягу за відповідного локального тиску в комбінації з відповідним полімером, який (напів)кристалізується, як описано в наведених вище варіантах здійснення, молекули розплаву полімеру на основі поліестеру можуть (частково) вирівнюватися, та/або орієнтуватися, та/або виявляти кристалізацію так, що одержаний (напів)кінцевий виріб може показувати фракції різноманітних морфологічних структур, таких як окрема та/або комбінована присутність вирівнювання макромолекул, бо аморфної орієнтації макромолекулярних ланцюгів, утворення попередників та/або центрів кристалізації, сферолітів, утворення різноманітних типів кристалічних морфологій. Інакше кажучи, комбінація локального тиску, що прикладається, та/або локального зсуву, що прикладається, та/або деформації розтягу повинна бути достатньо високою для утворення різноманітних згаданих морфологічних фракцій, правильний вибір найбільш придатної смоли повинен забезпечити, щоб полімер реагував найбільш оптимально на прикладання локального зсуву та/або вплив деформації розтягу.
Відповідно до принципу кристалізації, зумовленої плинністю, очікується, що все більш високі напруги приводять до більшого створення різноманітних типів морфологічних структур всередині розплаву полімеру на основі поліестеру, таких як без обмеження вирівнювання макромолекул, орієнтація макромолекулярних ланцюгів, попередників, центрів кристалізації, сферолітів і різноманітних форм кристалічних структур.
Полімерні ланцюги можуть вирівнюватися або орієнтуватися. Залежно від температури та ступеня деформації та/або зовнішнього підсилення ступінь орієнтації може змінитися та може приводити до кристалізації. Однак орієнтація не передбачає кристалічність. Полімери можуть бути аморфними та при цьому орієнтованими.
Кристалізація полімерів являє собою процес, пов'язаний із частковим вирівнюванням їхніх молекулярних ланцюгів. Утворення попередників або центрів кристалізації є першою стадією в утворенні або нової термодинамічної фази, або нової структури через самозбирання або самоорганізацію. Утворення центрів кристалізації починається з малих, нанометрових розмірів ділянок, у яких у результаті теплового руху деякі ланцюги або їхні сегменти виявляються паралельними. Ці зародки можуть або розпадатися, якщо тепловий рух руйнує молекулярний порядок, або рости далі, якщо розмір зерна перевищує деяке критичне значення.
Ріст кристалічних ділянок переважно відбувається в напрямку найбільшого градієнта температури та стримується зверху та знизу пластинок аморфними укладеними частинами на цих поверхнях. У випадку значного градієнта ріст має однонаправлений, дендритний характер.
Однак якщо розподіл температури є ізотропним та статичним, то пластинки ростуть радіально та утворюють більш великі квазісферичні агрегати, називані сферолітами. Сфероліти мають розмір від приблизно 1 до 100 мікрометрів і утворюють велике розмаїття забарвлених рисунків під час спостереження між схрещеними поляризаторами в оптичний мікроскоп, які часто
Зо включають рисунок "мальтійський хрест" та інші поляризаційні явища, зумовлені вирівнюванням молекул усередині окремої пластинки сфероліта.
Ключовий параметр для кристалізації, зумовленої плинністю, пов'язаний із так званим рівнем нормального критичного зсуву, вище від якого досягається повне витягування полімерного ланцюга за атмосферного тиску та за заданої стандартної температури. Із сукупності наукової літератури була виведена загальна формула для даного критичного зсуву:
С5-3"Мм"ио1/Ме, де Ми середньовагова молекулярна маса полімеру; Ф1: точка перетину між модулем накопичення С'(є) і модулем втрат С"(0), і Ме: молекулярна маса ланцюгів, що переплітаються.
Крім того, спостерігається, що за прикладання рівнів зсуву з різною інтенсивністю можна одержувати вироби з різноманітною морфологічною структурою. Як приклад спостерігали, що за дії на розплав полімеру на основі поліестеру за допомогою рівня зсуву, який (значно) перевищує рівень критичного зсуву, одержаний виріб може одержати морфологічну структуру, яка може також містити фракцію сферолітів, що є квазісферичними напівкристалічними агрегатами всередині (орієнтованої) аморфної полімерної матриці, та/або фракцію стрижнеподібних кристалічних структур, талабо фракцію кристалічних структур типу "шиш- кебаб".
У додатковому варіанті здійснення даний винахід передбачає способи, які мають метою знизити критичний зсув, щоб більш легко досягати рівнів зсуву, за яких всередині розплаву полімеру створюються різноманітні морфологічні структури, або через вибір найбільш придатного полімеру, або через модифікацію наявних або створення нових розроблених полімерів.
Як пояснювалося вище, оскільки нова виведена загальна формула для критичного зсуву являє собою С5-3"ММУУ"о1/МЕ, їі якщо брати в розрахунок, що 01 зменшується зі збільшенням молекулярної маси, вибір полімерного матеріалу на основі поліестеру, що має придатне вікно для ММУ і величини 7, якщо необов'язково брати в розрахунок також чутливість полімеру до псевдопластичної течії, а також локальний тиск, якому піддається розплав полімеру на основі поліестеру на шляху течії, може привести до способу виготовлення, де вибраний полімер піддають придатному рівню зсуву, меншому або більшому за критичний зсув, для створення однієї або комбінованих фракцій із вирівнюванням макромолекул, орієнтацією макромолекулярних ланцюгів, утворенням попередників та/або центрів кристалізації, сферолітів і утворенням різноманітних типів кристалічних морфологій.
Крім того, шлях течії розплаву полімеру на основі поліестеру можна модифікувати залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, при цьому вказаний профіль локального тиску визначений залежно від необхідного критичного зсуву протягом щонайменше вказаної частини шляху течії. Переважно профіль локального тиску визначається залежно від критичного зсуву, одержуваного в робочих межах технології виготовлення полімеру.
У випадку лиття під тиском із роздувом та орієнтуванням рівень зсуву слід вибирати так, щоб виготовлена преформа одержала морфологічну структуру, яка забезпечує оптимальний баланс між різноманітними морфологічними фракціями, створюваними дією за допомогою локального зсуву, та можливістю формувати з роздувом і розтягуванням преформи в її кінцеву форму, що являє собою пляшку.
У таблиці 1 проілюстрований критичний зсув залежно від локального тиску, що прикладається, на шляху течії розплаву полімеру на основі поліестеру для ряду смол на основі
РЕТ. Наприклад, якщо розплав Тигро ІТ піддають локальному тиску на шляху течії, що становить 1000 бар, то прикладання швидкості зсуву біля стінки, що становить щонайменше 3512 1/с, може піддати розплав полімеру на основі поліестеру зсуву, вищому за його критичний зсув, і може зумовлювати створення комбінованих фракцій із вирівнюванням макромолекул, орієнтацією макромолекулярних ланцюгів, утворенням попередників та/або центрів кристалізації, аж до сферолітів, і утворенням різноманітних типів кристалічних морфологій.
Таблиця 1 г1 Свії с) Зміна Сх як Функція від локального
Тнп Смола Постачвл М Ме за тпеку 200 ЗО 000 500 1000
РЕТ ВеіревН7?7б | Кенйапсе | 51650 то6о 1744 | 254937 103649 4214 | 17133 | 6об6 | 2832 тт
РЕТ | Ріеезепреї Пшов 115947 1060 536 | 1975791 | 71471 | 29058 | 11814) 4803 | БО53 нем шини ши Мо МОЯ ВО ПО п ОЛЯ Я
Визначення наявності та типів морфологічних фракцій, таких як орієнтовані аморфні або (напів)кристалічні структури, можна здійснювати будь-яким придатним способом, відомим із рівня технікию, або в одиночному, або в комбінованому застосуванні, таким як, наприклад, способи на основі розсіювання світла, капілярна реологія, диференціальна сканувальна калориметрія, рентгеноструктурний аналіз (М/АХ5, ЗАХ5), аналіз густини, аналіз подвійного променезаломлення і т. д. Якщо необхідно, потрібно об'єднати доступні аналітичні методи
Зо визначення характеристик для демонстрації наявності різноманітних морфологічних структур, наявних у кінцевому полімерному виробі.
У додатковому варіанті здійснення відповідно до даного винаходу полімерні матеріали на основі поліестеру, які не мають придатних характеристик щодо МУУ і величини 7, можна модифікувати так, щоб одержати придатні характеристики для одержання поліпшеної реакції під впливом локального зсуву з урахуванням досягнення необхідних морфологічних змін у (напів)кінцевому полімерному виробі.
Модифікацію Му/ можна здійснювати шляхом змішування фракцій полімерів із різними молекулярними масами. Зокрема, для матеріалів на основі поліестеру очікується, що додавання фракції з високою Му/ до полімеру з більш низькою Мму/ значно знизить (01 без значного збільшення ММУ одержаної суміші. У зв'язку з цим можна розробити придатні полімери з бімодальним або навіть мультимодальним розподілом.
Як можна зрозуміти з поясненої вище формули для критичного зсуву, зменшення 01 без значного збільшення ММУ/У значно зменшить критичний зсув суміші полімерів, що приведе до того, що рівень зсуву, необхідний для одержання бажаної морфологічної структури в полімерному виробі, стає більш легко досяжним. Як відомо з рівня техніки, змішування полімерних матеріалів можна здійснювати простим змішуванням вагових частин перед введенням в обладнання для лиття під тиском, використанням маточних розчинів, компаундуванням різноманітних полімерів разом і т. д.
Зрозуміло, що, окрім модифікації наявних полімерів, можна розробляти нові полімерні матеріали для задоволення потреб щодо МУМ і 91, чутливості до псевдопластичної течії і т. д. для одержання поліпшеної реакції щодо морфологічних змін, які можуть відбуватися в розплаві полімеру на основі поліестеру за прикладання дії локального зсуву, у тому числі окремі та/або комбіновані переваги підвищеного вирівнювання макромолекул, орієнтації полімерних ланцюгів, утворення попередників та/або центрів кристалізації, сферолітів та утворення різноманітних типів кристалічних морфологій.
Було також несподівано виявлено, що дія на розплав полімеру на основі поліестеру за допомогою рівнів зсуву вища та значно вища, ніж рівень критичного зсуву, може приводити до більш переважної наявності морфологічних фракцій, що характеризуються як попередники, центри кристалізації, сфероліти або кристалоподібні фракції. У випадку, наприклад, безливникового лиття під тиском можна одержувати кінцевий виріб, який має високу термостійкість, бар'єрні властивості та механічну жорсткість. Однак у крайньому випадку одержаний полімерний напівкінцевий виріб може досягати надмірної наявності вказаних морфологічних Фракцій, так, що кінцеві стадії, такі як формування роздувом у випадку преформ, можуть бути або значно ускладнені, або можуть навіть стати вже нездійсненними в традиційних робочих умовах виготовлення.
Полімерні вироби, виготовлені відповідно до даного винаходу, можуть мати порівнянну або ліпшу термостійкість, бар'єрні властивості та механічну жорсткість порівняно з виробами того ж типу з попереднього рівня техніки.
Наприклад, у випадку типу пляшки для газованих безалкогольних напоїв (С50О) об'ємом 500 мл характеристики пляшки, виготовленої литтям під тиском із роздувом і орієнтуванням із РЕТ, як вибрано відповідно до даного винаходу, можуть бути наступними: - вага становить 24 або менше, отже, має відношення вага/об'єм 0,0480 г/мл або менше, при цьому відповідає наступним характеристикам: - максимальне навантаження: ж-/- 20 кг або більше (згідно з методиками сії ІЗВТ:
Міжнародне товариство технологів із виробництва напоїв (Іпіегпайопа! босієїу ої Вемегаде
Зо Тесппоодівів)); - тиск розриву: /- 10 бар або більше; - бО2: втрата становить 17,595 або менше протягом 10 тижнів за температури навколишнього середовища (22 С); - теплове розширення становить 2,5 95 або менше згідно з випробуванням на термостійкість сі ВТ.
Те ж у випадку типу пляшки для газованих безалкогольних напоїв (С50О) об'ємом 1500 мл, виготовленої з РЕТ: - вага становить 40 г або менше, отже, має відношення вага/об'єм 0,0267 г/мл або менше, при цьому відповідає наступним характеристикам: - максимальне навантаження: ж-/- 20 кг або більше (згідно з методиками сії ІЗВТ:
Міжнародне товариство технологів із виробництва напоїв (Іпіегпайопа! босієїу ої Вемегаде
Тесппоодівів)); - тиск розриву: /- 10 бар або більше; - бО2: втрата становить 17,595 або менше протягом 12 тижнів за температури навколишнього середовища (22 С); - теплове розширення становить 2,5 95 або менше згідно з випробуванням на термостійкість сі ВТ.
Перший приклад даного винаходу відноситься до застосування ємностей із РЕТ для продуктів, які являють собою газовані напої, в географічних областях із більш жорсткими умовами навколишнього середовища. Комерційний строк придатності таких продуктів зазвичай обмежений втратою діоксиду вуглецю (СО2), що приводить до відмови споживачів від продукту внаслідок його "прісного" смаку. Традиційне вирішення включало б застосування вироблених із високою якістю полімерів у комбінації з іншими технологіями виготовлення, які поліпшують бар'єрні властивості, такими як нанесення різноманітних типів внутрішніх та/або зовнішніх покриттів. Однак зрозуміло, що такі вирішення мають ціну високих як екологічних, так і економічних втрат, отже, вже не є переважними з огляду на проблеми екологічної раціональності що виникають. Більш оптимальне вирішення включало б уведення контрольованих змін у морфологічну структуру РЕТ, які позитивно впливають на підвищення бар'єрних властивостей, при цьому знижуючи або навіть виключаючи потребу в традиційних бо технічних рішеннях.
Як згадувалось раніше, перевагою даного винаходу є також те, що він зменшує конструктивні обмеження щодо отвору горлечка під час виготовлення ємностей великого об'єму при литті під тиском із роздувом і орієнтуванням. Оскільки кожен полімер має максимальний ступінь розтягування, який слід враховувати з огляду на можливі проблеми з надмірним розтягуванням і утворенням мікроскопічних дефектів усередині кінцевої одержаної ємності, існує обмеження щодо максимального розміру ємності, якого можна досягти для заданого діаметра отвору горлечка. Даний винахід може забезпечити зміну морфологічної структури полімерного виробу так, що ступені розтягування, що досягаються під час формування роздувом, можуть бути змінені і що обмеження, які виникають на сьогодні, можуть бути зменшені.
Повинно бути зрозуміло, що згадані вище приклади наведені як ілюстрації і жодним чином не передбачаються як такі, що обмежують переваги, які потенційно виникають у результаті досягнення поліпшеної морфологічної структури всередині (напів)кінцевого полімерного виробу.
У таблиці 2 нижче проілюстровані конкретні варіанти здійснення відповідно до даного винаходу щодо придатних рівнів зсуву, МУМ і величин 7 для полімерних матеріалів на основі поліестеру та різноманітних способів виготовлення полімерних виробів. У цій таблиці також згадані приклади комерційно доступних полімерних смол, вибраних для застосування в способах виготовлення полімерних виробів згідно з даним винаходом.
Таблиця 2
Щ . ЕКСТРУЗІЯ рем |в бах ми и а люш юю ее
Мін. - - и по -- те . о Мж 1 ОРС | моль | я000о | | 35000 |) 56200 || 35000 характеристи с 111М дАБІМ ЄЮ одяг | 133 01/15 4, 5111115
Молекулярні Ме му осо теж | юю 1 ою | пехо 3 прю маса МО дАБІМОЯ6ОХ одяг 0 07095 | | 07095 || 043 0103
Визначення оооБТ 0 Бооє»О7 Зоо, | 1 1юо0Бо споб5 о) (раду | ЗЛОБНОВ | 27оБ5ОВ | оловнох 00 олоБоВ
Величина 7 ки нн скстраполяція моль в ЗА рід. зрад ЗЕНох- зЕ0то1 во? необхідності 21-07 21Б507 21Бч07
Зсув Макс (сть Модоль : вав | 1 твою 3 аю 1 теж сув зсуву біля Карро «і т800- 7 - що то тної толно,
ТЕТ Порожнина| Шорожниназ | Неред збо -о.
Й . Перед або після ливинкОоВихХ ливннкКкових |скструзнної . каналів каналів головки толоки
Темерб 00000111 Уа | Усітяпя | Усіяши || Устя
Швнякість В ою 1 ен мк ве
Тиск лиття бр177777117177717171717111113000 15006111 11171111 рюююзюю | зщююю |. 777777 17111111
Масітишро Катареєі 11 Катареї . Та Мка
Зразки смоли КІ чі: « 5вепр: сРрусішх град пий | ВМО бе»
Додаток А. Експерименти з розгорткою за частотою для розплавів полімерів. Протокол вимірювань 1. Галузь
Даний протокол можна застосовувати для напівкристалічних полімерів, зокрема на основі поліестеру, у розплавленому стані. 2. Підготовка зразків а. Висушування гігроскопічної полімерної смоли
Полімерні смоли, які є гігроскопічними за природою, спочатку повинні бути висушені перед розплавленням для запобігання надмірному утворенню пухирців і порожнин під час процесу
Зо плавлення. Дані зразки полімерів слід висушувати у вакуумній печі протягом щонайменше 20 годин за температури 140 С і за тиску менш ніж 25 мбар. Після виймання з вакуумної печі зразки смоли слід помістити та зберігати в ексикаторі. р. Зразок пласкої плівки
Пласкі полімерні плівки одержують шляхом екструзії плівки або формування під тиском.
Екструдовані плівки слід відпалювати протягом проміжку часу 12 годин у печі за температури, на 5-20 "С нижчої від пікової температури плавлення смоли. Одержані формуванням під тиском плівки слід пресувати в гідравлічному пресі за температури, на 10-30 "С вищої від пікової температури плавлення полімерної смоли, протягом періоду 5-10 хвилин за стискального навантаження 20000 фунтів. Зразки плівок слід формувати в пласкій формі багатошарового типу між високотемпературними плівками, які сприяють розніманню форми, з РТЕЕ або подібного матеріалу. Типове гніздо прес-форми має товщину 2 мм та діаметр 4 см. Після завантаження у форму зразка смоли стиснуту форму встановлюють між нагрівальними плитами гідравлічного преса протягом приблизно однієї хвилини перед прикладанням щодо форми тиску, щоб забезпечити полімерній смолі розплавлення та розм'якшення. Потім поступово збільшують тиск плит до навантаження щонайменше 10000 фунтів. Через 10 хвилин прес відкривають і стиснуту форму виймають і залишають охолоджуватися до кімнатної температури. с. Нарізання зразків
Зразки діаметром 25 мм вирізають із пласких зразків плівки з використанням кільцевого різального штампа. Слід упевнитися, що зразок не містить яких-небудь домішок або пухирців повітря. 3. Використання випробувальних форм у вигляді паралельних плит для розгортки частоти на ротаційному реометрі
Користувач повинен бути навчений та ознайомлений із технікою безпеки та робочими процедурами на ротаційному реометрі. Експерименти з розгорткою зсуву частоти слід здійснювати з пристосуваннями у вигляді паралельних пластин або альтернативно з пристосуваннями у вигляді конуса та пластини. Наступний протокол випробувань описує роботу з пристосуваннями у вигляді паралельних пластин діаметром 25 мм, застосовними на комерційному ротаційному реометрі, оснащеному камерою печі. Користувач повинен носити
Зо відповідні засоби захисту рук і шкіри для запобігання травмуванню гарячими поверхнями пристосувань і камери печі.
Схема проведення випробувань
Відкрийте камеру печі та обережно встановіть верхню та нижню випробувальні форми у вигляді паралельних пластин діаметром 25 мм на ротаційний реометр. Огляньте поверхні пластин і впевніться, що вони чисті та не містять пилу й іншого подібного залишкового забруднення.
У програмному забезпеченні для керування реометром упевніться, що двигун інструмента та протокол випробувань працюють у динамічному коливальному режимі роботи та що в налаштуваннях випробувальних форм вибрані випробувальні форми у вигляді паралельних пластин діаметром 25 мм.
У програмному забезпеченні для керування реометром виберіть протокол випробувань для динамічної розгортки частоти з контролем напруги. Відредагуйте параметри протоколу випробувань шляхом введення бажаного діапазону частот (наприклад, від 0,1 до 200 рад/с), амплітуди напруги (наприклад, 10 95 або менше) та кількості точок даних, збираних на декадну смугу частот (наприклад, щонайменше 5 точок на декаду).
Обережно опустіть верхню пластину так, щоб між верхньою і нижньою пластинами був проміжок приблизно 1 мм.
Закрийте камеру печі та в програмному забезпеченні для керування реометром встановіть бажану температуру випробувань для розплаву полімеру на основі поліестеру (наприклад, для розплавів смол на основі поліестеру зазвичай використовують температури випробувань, що становлять 265 "С, 275 С і 285 "С). Якщо розплавлена полімерна смола піддається окисненню та/або розкладанню під час випробувань за бажаної температури випробувань або набору температур або протягом тривалого проміжку часу за знаходження в розплавленому стані, під час випробувань у камері печі слід використовувати атмосферу інертного газу, такого як газоподібний азот.
Забезпечте пристосуванням врівноваження за бажаної температури випробувань протягом періоду, що становить щонайменше 10 хвилин, перед виконанням протоколу випробувань.
Установка нульового проміжку та завантаження зразка
Після забезпечення врівноваження пристосувань у вигляді верхньої та нижньої пластин за бо бажаної температури випробувань виберіть функцію автоматичного нульового проміжку в програмному забезпеченні для керування реометром для встановлення еталонного проміжку між пристосуваннями верхньої та нижньої пластин. Після встановлення еталонного нульового проміжку, якщо програмне забезпечення керування сконфігуровано для виконання цього, виберіть опцію компенсації температури для випробувальних пристосувань так, щоб програмне забезпечення могло автоматично компенсувати будь-які відмінності внаслідок теплового розширення в еталонному проміжку для наступних випробувань, здійснюваних за інших температур.
Зі встановленим еталонним нульовим проміжком встановіть проміжок між верхньою та нижньою пластинами на відстані З мм.
Відкрийте камеру печі та за допомогою комплекту пінцетів обережно відцентруйте та помістіть диск зразка діаметром 25 мм на нижню пластину.
Закрийте камеру печі та забезпечте врівноваження температури печі.
Поступово обережно встановіть проміжок на відстань 1,025 мм, щоб запобігти надмірним значенням нормальної сили під час стискання зразка полімеру. Якщо керування встановленням проміжку автоматизовано в програмному забезпеченні для керування реометром, обов'язково встановіть межі значень нормальної сили у визначеній шкалі діапазону зусиль перетворювача для запобігання пошкодженню інструмента та перетворювача.
Після досягнення проміжку 1,025 мм забезпечте повне зменшення нормальної сили.
Після повного зменшення нормальної сили відкрийте камеру печі й обережно обріжте надлишковий матеріал довкола країв пластин за допомогою інструмента для обрізання.
Рекомендується плаский, м'який металевий інструмент для обрізання, виготовлений із латуні або алюмінію, щоб запобігти пошкодженню країв пластин під час процедури обрізання. Після обрізання краї розплавленого зразка повинні бути на одному рівні з краями верхньої та нижньої круглих пластин.
Після завершення процедури обрізання закрийте камеру печі та забезпечте врівноваження температури в камері печі.
Після врівноваження температури та повного зменшення нормальної сили встановіть проміжок на відстань 1,000 мм, а потім забезпечте повне зменшення нормальної сили.
Виконання випробування
Зо Після врівноваження температури та повного зменшення нормальної сили почніть випробування із застосуванням програмного забезпечення для керування реометром.
Після завершення експерименту з розгорткою частоти за бажаної температури випробувань.
Якщо потрібно здійснити наступне випробування на тому ж зразку за іншої температури випробувань, забезпечте повне зменшення нормальної сили перед зміною температури випробувань. Після повного зменшення нормальної сили змініть температуру випробувань, потім забезпечте врівноваження температури протягом щонайменше 10 хвилин і повне зменшення нормальної сили перед початком наступного випробування на тому ж зразку матеріалу.
Після завершення випробування
Після завершення випробування відкрийте піч
Обережно підніміть особливо обережно верхню пластину, щоб не перевищити межі нормальної сили перетворювача.
Після повного відокремлення пластин обережно видаліть будь-який залишковий матеріал із пластин за допомогою латунного або алюмінієвого скребка та потім протріть поверхню пластин начисто за допомогою тканини або лабораторної серветки. Під час очищення будьте обережними, щоб не перевантажити перетворювач реометра. 4. Посилання
ІБО 6721-10:1997(Е): "Ріавіісв-ЮОеїептіпайоп ої адаупатіс тесНапіса! ргорепіез-Рай 10:
Сотріех 5Неєаг мізсовіїу изіпу а рагаїІе!-ріаїе озсіПаюгу птеотеїег" 7евіснпег, С.В., Раївї, Р.О., Ргос. 0 2па Мопа Сопаг. Спет. Епа. 6, 373 (1981).
Додаток В Вимірювання щодо кристалізації, зумовленої плинністю, для розплавів полімерів за однонаправленого розтягу. Протокол вимірювань 1. Галузь
Даний протокол можна застосовувати для напівкристалічних полімерів у розплавленому стані. 2. Підготовка зразків а. Висушування гігроскопічної полімерної смоли
Полімерні смоли, які є гігроскопічними за природою, спочатку повинні бути висушені перед розплавленням для запобігання надмірному утворенню пухирців і порожнин під час процесу бо плавлення. Дані зразки полімерів слід висушувати у вакуумній печі протягом щонайменше 20 годин за температури 140 С і за тиску менш ніж 25 мбар. Після виймання з вакуумної печі зразки смоли слід помістити та зберігати в ексикаторі. р. Зразок пласкої плівки
Пласкі полімерні плівки одержують шляхом екструзії плівки або формування під тиском.
Екструдовані плівки слід відпалювати протягом проміжку часу 12 годин у печі за температури, на 5-20 7С нижчої від пікової температури плавлення смоли. Одержані формуванням під тиском плівки слід пресувати в гідравлічному пресі за температури, на 10-30 "С вищої від пікової температури плавлення полімерної смоли, протягом періоду 5-10 хвилин за стискального навантаження 20000 фунтів. Зразки плівок слід формувати в пласкій формі багатошарового типу між високотемпературними плівками, які сприяють розніманню форми, з РТЕЕ або подібного матеріалу. Форма повинна бути товщиною 0,5-0,8 мм із мінімальними розмірами порожнини 100 мм х 100 мм. Після завантаження у форму зразка смоли стиснуту форму встановлюють між плитами гідравлічного преса, які нагріваються, протягом приблизно однієї хвилини перед прикладанням щодо форми тиску, щоб забезпечити полімерній смолі розплавлення та розм'якшення. Потім поступово збільшують тиск плит до навантаження щонайменше 10000 фунтів. Через 10 хвилин прес відкривають і стиснуту форму виймають і залишають поступово охолоджуватися до кімнатної температури. с. Нарізання зразків
Смуги шириною приблизно 15-18 вирізають із пласких плівок зразків із застосуванням лабораторних ножиць. Потім зразки нарізають до ширини за допомогою гільйотинного ножа з двома паралельними лезами з типовою шириною зразків у діапазоні від З до 13 мм. Упевніться, що вирізаний зразок не містить яких-небудь домішок або пухирців повітря. 3. Використання приладу 5ЕК для вимірювань змінної в'язкості за розтягу
ЗЕК являє собою знімне пристосування для застосування на комерційному ротаційному реометрі, оснащеному камерою печі зі штучним кліматом. Користувач повинен бути навчений і ознайомлений із технікою безпеки та робочими процедурами на базовій системі реометра та пристосуванні ЗЕК. На наступних стадіях викладено, як працювати на 5ЕК за умов незмінної/постійної швидкості деформації Генкі з розплавами полімерів.
Схема проведення випробувань
Зо У програмному забезпеченні для керування реометром упевніться, що двигун інструмента та протокол випробувань працюють у режимі роботи постійної швидкості обертання.
Упевніться, що в опціях випробувальних форм вибрана випробувальна форма 5ЕК.
Введіть бажану швидкість розтягу в програмному забезпеченні керування, забезпечуючи, щоб випробування витримало щонайменше одне повне обертання барабана під час експерименту з розтягуванням.
Упевніться, що збір даних у програмному забезпеченні включає дані часу, швидкості, крутного моменту та в'язкості за розтягу протягом усього експерименту.
Завантаження зразка
Відкрийте камеру печі й упевніться, що барабани намотування 5ЕК і затискачі належним чином очищені та готові до приймання нового зразка. Вставте затискачі в кожен із барабанів намотування так, щоб вони належним чином виступали від поверхонь барабана для полегшення завантаження зразка, а потім закрийте камеру печі. Альтернативно досвідчений користувач може запобігти необхідності в затискачах так, щоб забезпечити зразку полімеру плавлення безпосередньо на барабани під час завантажування зразка без наявності затискачів, що значно скорочує час завантаження зразка та час, протягом якого камера печі повинна бути відкрита.
У програмному забезпеченні для керування реометром встановіть піч на температуру від 10 до 20 "С вище від пікової температури плавлення полімерної смоли.
Уважно контролюйте вимірювану температуру печі до досягнення бажаного налаштування температури. Якщо прилад працює за нової температури або нагрівається від кімнатної температури, зачекайте щонайменше 15 хвилин, щоб забезпечити приладу "витримку" після досягнення бажаної робочої температури.
Перед завантаженням зразка виміряйте та запишіть розміри ширини та товщини зразка.
Введіть розміри зразка в програмне забезпечення для керування реометром, щоб можна було розрахувати в'язкість за розтягу зразка.
Користувач повинен носити відповідні засоби захисту рук і шкіри для запобігання травмуванню гарячими поверхнями 5ЕК і камери печі. Під час процесу завантаження зразка зразок завжди слід утримувати пінцетом. Відкрийте камеру печі й обережно завантажте зразок на попередньо нагріті барабани 5ЕК так, щоб довжина зразка була орієнтована горизонтально. бо Користувач повинен бути вмілим в утримуванні та завантаженні зразка пінцетом, щоб процедура завантаження зразка займала всього близько 10-20 секунд. Тоді піч і пристосування
ЗЕР втратять дуже мало тепла з добре виконаною процедурою завантаження.
Після належного завантаження зразка закрийте піч і забезпечте камері знову нагрівання.
Після закриття печі зачекайте 20 секунд, а потім знизьте налаштування температури печі в програмному забезпеченні для керування інструментом до бажаної температури випробування на розтяг. Слід запобігати швидкому охолодженню всередині печі, щоб уникнути великих градієнтів температури всередині печі та зразка полімеру, що знаходиться в ній. Переважно забезпечте поступове зменшення температури камери печі до бажаної температури випробувань.
Бажана температура випробувань (50,2 "С від заданої точки) повинна досягатися протягом 200 секунд після завантаження зразка на 5ЕК.
Випробування на розтяг слід починати через 240 секунд після завантаження зразка на 5ЕК.
Виконання випробування
Уважно контролюйте температуру печі та впевніться, що бажана температура випробувань досягнута з точністю в межах 20,2 76.
У програмному забезпеченні керування почніть випробування, щоб запустити експеримент із розтягування зразка.
Якщо можливо, під час випробування візуально контролюйте зразок через оглядове вікно печі, щоб упевнитися в деформації за однорідної плинності або спостерігати будь-яке місцеве звуження зразка, яке може відбуватися під час експерименту з розтягуванням.
Упевніться, що експеримент із розтягуванням продовжується до розриву зразка або доти, доки зразок почне намотуватися поверх кінців намотаного зразка.
Після завершення випробування
Після завершення експерименту з розтягуванням відкрийте камеру печі й обережно видаліть залишки зразка з барабанів намотування.
Після видалення залишків зразка ретельно протріть барабани намотування за допомогою чистої тканини або лабораторної серветки для видалення з поверхонь барабанів будь-яких залишків, що збереглися.
Після завершення процедури очищення закрийте піч, щоб забезпечити ЕК повернення до температури для наступних вимірювань. 4. Посилання зЗепітапаї, М. Г., "Міпіагште ипімегзаї! їевіїпуд ріанопт: Ггот ехіепвіопа! теїї "теоіоду ю 5оїїа- зіабєе адетоптпайоп репаміог, " Кпеої. Асіа 43, 657-669 (2004).
Зепітапаї, М; УМапо, ВМ; МекКіпіву, СН, "Меазигіпуд Ше ігапвієпі ехієпвіопа! птеоіоду ої роїуєїпуїепе тей5 изіпуд (Те 5ЕК ипімегзаї Тезііпду ріацогпт, " у). Кпеої., 49 (3), 585-606 (2005).
Claims (11)
1. Спосіб виготовлення полімерного виробу, який включає лиття розплавленого здатного напівкристалізуватися полімеру на основі поліестеру з перетворенням його на напівкінцеву або кінцеву форму, де розплав полімеру на основі поліестеру перетворюють за заданого локального тиску та заданої температури обробки, при цьому вказана температура обробки вища, ніж температура кристалізації полімерної смоли за тиску навколишнього середовища, як визначено з відповідної РМТ-діаграми смоли, який відрізняється тим, що вказаний локальний тиск, що прикладається до розплаву здатного напівкристалізуватися полімеру на основі поліестеру, вибирають для збільшення температури кристалізації щонайменше до заданої температури обробки розплаву.
2. Спосіб за п. 1, в якому вказана задана температура обробки є вищою, ніж температура кристалізації полімерної смоли за тиску навколишнього середовища, на величину в діапазоні від 5 до 40 "С, як визначено з відповідної РМТ-діаграми смоли.
3. Спосіб за п. 1 або п. 2, в якому локальний тиск, що прикладається, вибирають у діапазоні від О до 500 МПа для збільшення температури кристалізації розплаву здатного напівкристалізуватися полімеру на основі поліестеру щонайменше до заданої температури обробки розплаву.
4. Спосіб виготовлення полімерного виробу за будь-яким із пп. 1-3, в якому напівкінцева форма є преформою, яку двовісно розтягують шляхом роздування з формуванням таким чином контейнера.
5. Спосіб за п. 1, в якому розплавлений здатний напівкристалізуватися полімер на основі поліестеру характеризується застосованим числом Вайсенберга, що становить щонайменше 60 0,375 для лиття, і числом Дебори, що становить щонайменше 0,75 для лиття, де здатний напівкристалізуватися полімер на основі поліестеру характеризується ММУ від 35000 до 143000 г/моль.
6. Спосіб за п. 1, який включає модифікацію шляху течії розплавленого полімеру, який здатний напівкристалізуватися, в системі гарячих ливникових каналів.
7. Спосіб за п. 6, в якому шлях течії здатного напівкристалізуватися розплаву полімеру на основі поліестеру модифікують залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії при цьому вказаний профіль локального тиску визначають залежно від оптимізованої ефективності локального зсуву та/або деформації розтягу, що прикладаються, протягом щонайменше вказаної частини шляху течії, причому зазначене модифікування шляху течії полімеру включає будь-який тип розмірної конфігурації яка уможливлює регулювання локального тиску, присутнього в розплаві полімеру, та при якій здійснюється вплив зсуву як з точки зору поперечного перерізу, так і по довжині шляху течії.
8. Спосіб за п. 6 або п. 7, в якому шлях течії розплаву здатного напівкристалізуватися полімеру на основі поліестеру модифікують залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, при цьому вказаний профіль локального тиску визначають залежно від необхідного критичного зсуву протягом щонайменше вказаної частини шляху течії, причому критичний зсув (Св) - З'Мм/":о01/Ме, де Мм/ - середньозважена молекулярна маса полімеру; 01 - точка перетину між модулем накопичення с'(0)) і модулем втрат с'"(0); та Ме - молекулярна маса ланцюгів, що переплітаються.
9. Спосіб за п. 1, який включає лиття здатного напівкристалізуватися полімеру на основі поліестеру у напівкінцеву форму, що є преформою, і перетворення виконують у формі для преформи за прикладання зсуву та/або деформації розтягу щодо розплаву здатного напівкристалізуватися полімеру на основі поліестеру, де зсув та/або деформація розтягу, що прикладаються до розплаву здатного напівкристалізуватися полімеру на основі поліестеру, включає вибіркову модифікацію шляху течії розплавленого полімеру, який напівкристалізується, залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, при цьому вказаний профіль локального тиску визначають залежно від оптимізованої ефективності локального зсуву та/або деформації розтягу, що прикладаються, протягом щонайменше вказаної частини шляху течії, причому зазначене модифікування шляху течії полімеру включає Зо будь-який тип розмірної конфігурації яка уможливлює регулювання локального тиску, присутнього в розплаві полімеру, та при якій здійсниться вплив зсуву як з точки зору поперечного перерізу, так і по довжині шляху течії.
10. Спосіб за п. 9, в якому шлях течії розплаву здатного напівкристалізуватися полімеру на основі поліестеру модифікують залежно від профілю локального тиску протягом щонайменше частини шляху течії, при цьому вказаний профіль локального тиску визначають залежно від необхідного критичного зсуву протягом щонайменше вказаної частини шляху течії, причому критичний зсув (С5) - З"Мм/":01/Ме, де Мм/ - середньозважена молекулярна маса полімеру; 01 - точка перетину між модулем накопичення (0) і модулем втрат 5"(0)); та Ме - молекулярна маса ланцюгів, що переплітаються.
11. Застосування способу за будь-яким із попередніх пунктів у виготовленні: контейнерів для різноманітних галузей застосування, які належать до харчової промисловості, та галузей застосування, які не належать до харчової промисловості; відлитих полімерних виробів будь-яких форм для застосування в пакуванні, зведенні будівель і споруд, автомобільній промисловості, застосувань в електротехнічній та електронній галузях.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP15176180.6A EP3115172A1 (en) | 2015-07-09 | 2015-07-09 | A method for manufacturing a polyester based polymer article |
| PCT/EP2016/066447 WO2017005937A2 (en) | 2015-07-09 | 2016-07-11 | A method for manufacturing a polyester based polymer article |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA126963C2 true UA126963C2 (uk) | 2023-03-01 |
Family
ID=53793973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201800186A UA126963C2 (uk) | 2015-07-09 | 2016-07-11 | Спосіб виготовлення полімерного виробу на основі поліестеру |
Country Status (22)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11633887B2 (uk) |
| EP (2) | EP3115172A1 (uk) |
| JP (2) | JP2018520918A (uk) |
| KR (1) | KR102632723B1 (uk) |
| CN (1) | CN108025465B (uk) |
| AU (1) | AU2016289524B2 (uk) |
| BR (1) | BR112018000314A2 (uk) |
| CA (1) | CA2991579C (uk) |
| CL (1) | CL2018000058A1 (uk) |
| IL (1) | IL256757B (uk) |
| MA (1) | MA41869A1 (uk) |
| MX (1) | MX2018000349A (uk) |
| MY (1) | MY192648A (uk) |
| PE (1) | PE20181097A1 (uk) |
| PH (1) | PH12018500052A1 (uk) |
| RU (1) | RU2744634C2 (uk) |
| SA (1) | SA518390722B1 (uk) |
| SG (1) | SG10201913096QA (uk) |
| TN (1) | TN2018000009A1 (uk) |
| UA (1) | UA126963C2 (uk) |
| WO (1) | WO2017005937A2 (uk) |
| ZA (1) | ZA201800337B (uk) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MX2022011762A (es) * | 2020-03-27 | 2022-10-18 | Amcor Rigid Packaging Usa Llc | Contenedor multiservicio con seccion transversal ovalada. |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4237089A (en) * | 1978-07-19 | 1980-12-02 | Sunds Ab | Method of reducing internal stresses and improving the mechanical properties of injection molded thermoplastic resins |
| JPS5574846A (en) * | 1978-12-01 | 1980-06-05 | Owens Illinois Inc | Method of controlling crystallization of thermal plastic material and device of controlling growth velocity of crystal of thermal plastic material |
| US4824912A (en) * | 1987-08-31 | 1989-04-25 | Mobil Oil Corporation | Terblends and films of LLDPE, LMW-HDPE and HMW-HDPE |
| GB9224876D0 (en) * | 1992-11-27 | 1993-01-13 | Exxon Chemical Patents Inc | Improved processing polyolefin blends |
| US5556582A (en) * | 1995-02-17 | 1996-09-17 | Stanford University | Injection molding gate flow control |
| US6361300B1 (en) * | 1998-04-21 | 2002-03-26 | Synventive Molding Solutions, Inc. | Manifold system having flow control |
| US6589039B1 (en) * | 1998-04-21 | 2003-07-08 | Synventive Molding Solutions, Inc. | Controlled injection using manifold having multiple feed channels |
| DE10201635A1 (de) * | 2002-01-17 | 2003-07-31 | Coronet Werke Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Borsten |
| JP2006341421A (ja) * | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 射出成形システムおよびそれを用いる射出成形方法 |
| JP4855866B2 (ja) * | 2006-06-19 | 2012-01-18 | 東レエンジニアリング株式会社 | 射出成形解析方法、そり変形解析方法およびその装置 |
| RU2446944C2 (ru) * | 2007-05-11 | 2012-04-10 | Юоп Ллк | Способ и аппарат для кристаллизации полимерных частиц |
| EP1997603A1 (en) | 2007-05-31 | 2008-12-03 | Alliance for business solutions A4BS | Modified hot runner systems for injection blow molding |
| EP2192043A1 (en) * | 2008-11-28 | 2010-06-02 | Alliance for business solutions A4BS | Induced polymer segregation for injection blow molding process |
| JP2014198422A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-23 | 株式会社 資生堂 | 射出延伸ブローボトル及び射出延伸ブローボトルの製造方法 |
| CN105829056A (zh) * | 2013-12-19 | 2016-08-03 | 艾姆弗勒克斯有限公司 | 形成包覆模制制品的方法 |
-
2015
- 2015-07-09 EP EP15176180.6A patent/EP3115172A1/en not_active Withdrawn
-
2016
- 2016-07-11 CA CA2991579A patent/CA2991579C/en active Active
- 2016-07-11 TN TNP/2018/000009A patent/TN2018000009A1/en unknown
- 2016-07-11 AU AU2016289524A patent/AU2016289524B2/en active Active
- 2016-07-11 UA UAA201800186A patent/UA126963C2/uk unknown
- 2016-07-11 CN CN201680051339.1A patent/CN108025465B/zh active Active
- 2016-07-11 PE PE2018000043A patent/PE20181097A1/es unknown
- 2016-07-11 SG SG10201913096QA patent/SG10201913096QA/en unknown
- 2016-07-11 MX MX2018000349A patent/MX2018000349A/es unknown
- 2016-07-11 EP EP16738146.6A patent/EP3319774A2/en active Pending
- 2016-07-11 RU RU2018102565A patent/RU2744634C2/ru active
- 2016-07-11 US US15/742,848 patent/US11633887B2/en active Active
- 2016-07-11 MY MYPI2018000018A patent/MY192648A/en unknown
- 2016-07-11 BR BR112018000314A patent/BR112018000314A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2016-07-11 KR KR1020187003358A patent/KR102632723B1/ko active IP Right Grant
- 2016-07-11 JP JP2018500682A patent/JP2018520918A/ja active Pending
- 2016-07-11 MA MA41869A patent/MA41869A1/fr unknown
- 2016-07-11 WO PCT/EP2016/066447 patent/WO2017005937A2/en active Application Filing
-
2018
- 2018-01-05 PH PH12018500052A patent/PH12018500052A1/en unknown
- 2018-01-07 IL IL256757A patent/IL256757B/en unknown
- 2018-01-08 CL CL2018000058A patent/CL2018000058A1/es unknown
- 2018-01-09 SA SA518390722A patent/SA518390722B1/ar unknown
- 2018-01-17 ZA ZA2018/00337A patent/ZA201800337B/en unknown
-
2021
- 2021-04-08 JP JP2021065883A patent/JP7202027B2/ja active Active
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2710339C2 (ru) | Способ изготовления полимерного изделия | |
| US10414086B2 (en) | Polyethylene for superior sheet extrusion thermoforming performance | |
| EA033932B1 (ru) | Изделие, полученное литьем под давлением с раздувом и ориентированием | |
| UA126963C2 (uk) | Спосіб виготовлення полімерного виробу на основі поліестеру | |
| Turner et al. | Biaxial deformation behaviour of poly-ether-ether-ketone | |
| Oda et al. | Development of an internal structure by amorphous polymer in the melt state | |
| Deloye et al. | Influence of chemical architecture of PET on ability to stretch blow moulding |