Газы, образующиеся при разложении порофора, распределяются в расплаве полимера. В случае вспенивания расплава в материальном цилиндре образующиеся ячейки могут быть разрушены давлением впрыска, кроме того, нарушается процесс дозирования, что приводит к получению некачественных изделий. Для уменьшения потери газов, выделяющихся при разложении вспенивающего агента в цилиндре машины, необходимы сравнительно короткие периоды пребывания полимера в материальном цилиндре. Заполнение объема пресс-формы происходит в течение короткого промежутка времени.

При медленном заполнении пресс-формы расплавом полимера, содержащим растворенные газы, происходит охлаждение материала за счет контакта с ней, в результате чего затрудняется его движение. При быстром заполнении пресс-формы можно получить более мягкие изделия.

Учитывая свойства пенополистирола (активные реологические свойства – высокую текучесть), переработка обязательна на термопластавтоматах с самозапирающимся соплом, которое препятствует самопроизвольному вытеканию расплава полимера и газов, образующихся при разложении порофора из материального цилиндра.

Литье под давлением пенополистирола осуществляется при тех же режимах, что и литье ударопрочного полистирола. Выдержка под давлением устанавливается экспериментально. Давление впрыска меньше, чем при литье УППС, скорость впрыска максимальная.

При проектировании деталей для текстурированных материалов одним из важнейших факторов является толщина детали, которая должна быть не менее 4 мм. Наиболее положительные результаты имитации «под дерево» на изделиях, поверхности которых придана та или иная фактура (ребра, рифления, насечки и т.д.).

Для изделий различной конфигурации поверхностное растекание, имитирующее древесину, зависит главным образом от расположения литника. Полная имитация структуры дерева достигается в том случае, когда литниковая система расположена на одной стороне изделия, при этом могут быть использованы литники различных видов: точечные, прямые и пленочные. При расчете сечения литников должно соблюдаться отношение 1:4 (от толщины детали).

Наилучшие результаты имитации древесины получаются при литье в одногнездовые формы. С целью наименьших потерь давления при литье, а также для получения большей равномерности по плотности и цвету максимальное количество гнезд может быть не более 2–3. Линейная усадка изделий из декорированного УППС составляет 0,3–0,5%.

Разработанный и внедренный процесс декорирования ударопрочного полистирола дал возможность получить текстуру, имитирующую различные породы дерева, что позволило исключить поставку деревянных каркасов для изделий радиоаппаратуры, без использования дополнительных производственных площадей, оборудования, капитальных вложений.

Проблема декорирования УППС под дерево актуальна и для многих стран мира. Техническая документация (СТП, КД и др.) передана в различные отрасли промышленности нашей страны, Казахстана, Украины, что способствовало снижению потребления древесины и других природных богатств Земли.

УДК 661.728.82:676.017

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АЦЕТАТЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПАРАМИ МЕЗОФАЗОГЕННЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ

А.Б.Шиповская, Г.Н.Тимофеева*

Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского

*Научно-исследовательский институт естественных наук

Саратовского государственного университета

Известно, что из жидкокристаллических (ЖК) растворов ацетатов целлюлозы получают пленки и волокна с высокоориентированной структурой и, соответственно, с высокими физико-механическими характеристиками. Однако, анизотропное состояние реализуется при больших концентрациях (> 25%) полимера. Приготовление и переработка растворов такой концентрации связаны с технологическими трудностями из-за высокой вязкости мезоморфных систем. В связи с этим особую актуальность приобретает разработка других способов реализации ЖК-состояния, позволяющих создавать высокоупорядоченную полимерную матрицу.

Ранее нами было установлено, что одним из эффективных способов реализации ориентированного состояния в ацетатах целлюлозы является воздействие на структуру полимера парами мезофазогенных растворителей, то есть тех, в которых производные целлюлозы образуют лиотропную ЖК-фазу. Под влиянием паров такого рода растворителей происходят структурные изменения в полимерной системе, сопровождающиеся ориентационными явлениями. Например, наблюдается самопроизвольное удлинение ацетатных нитей, трактуемое Flory как переход системы полимер-растворитель в ЖК-фазу. В ацетатных пленках реализуется устойчивая во времени наведенная оптическая анизотропия, снижаются углы разориентации и т.д. Оказалось, что характер воздействия паров специфических растворителей, на структуру конденсированного (пленка, нить) и порошкообразного полимера – идентичен: процесс сорбции не подчиняется закону Фика и характеризуется аномальными кривыми набухания, на дифрактограммах увеличивается интенсивность рефлексов и т.д.

В настоящем сообщении представлены результаты исследования физико-механических характеристик ацетатцеллюлозных волокон, модифицированных парами мезофазогенных растворителей, а также ацетатцеллюлозных материалов, полученных из модифицированного в тех же условиях порошкообразного полимера.

Объектами исследования служили промышленные три- и диацетатные волокна линейной плотности 11 текс и сформованные в лабораторных условиях пленки и нити из промышленных, порошкообразных образцов три- (ТАЦ) и диацетата целлюлозы (ДАЦ). Паровую модификацию полимера осуществляли в условиях комнатных температур в герметически закрытом сосуде, частично заполненным растворителем. В качестве сорбата использовали следующие мезофазогенные растворители: трифторуксусную кислоту (ТФУК), нитрометан (НМ) и этиловый спирт (ЭС). Пленки получали в стандартных условиях методом полива на зеркальную стеклянную поверхность. Прочностные характеристики измеряли на разрывной машине 2148Р-5 и оценивали по величинам предела прочности s (МПа) и относительного удлинения при разрыве l (%) согласно ГОСТ 17316-71. Дифференциально-термический анализ проводили на микрокалориметре ДСК-Д. Рентгенограммы получены на дифрактометре ДРОН-3 с излучением Fe-Ka в диапазоне углов 2Θ = 5-30°.

Из рис.1 представлено изменение прочности три- и диацетатных волокон, модифицированных в парах ЭС и НМ, от времени обработки полимера в парах модификатора. На рис.2 – изменение прочности и эластичности пленок, полученных из активированного в парах ТФУК порошкообразного ТАЦ, от количества сорбированных полимером паров.

t, с

Рис.1. Зависимость разрывной прочности триацетатных волокон от времени обработки в парах этилового спирта (1) и диацетатных волокон от времени обработки в парах нитрометана (2)