ПЕРЕРАБОТКА ТЕРМОПЛАСТОВ ЛИТЬЕМ БЕЗ ДАВЛЕНИЯ
Классические методы переработки пластмасс в изделия — экструзия и литье иод давлением—требуют дорогостоящего оборудования и оснастки, а главное, позволяют получать изделия ограниченных размеров и массы. Производство крупногабаритных изделий ограничено мощностью литьевых машин и некоторыми технологическими трудностями: возникновением значительных внутренних напряжений и появлением пустот в изделиях.
С внедрением в промышленность метода литья без давления появилась возможность непосредственно в форме при атмосферном давлении получать готовые изделия или заготовки практически любых размеров и массы с хорошими физико-механическими свойствами.
Переработка термопластов литьем без давления—это формование изделий из мономеров, или полимер-мономерных композиций, полимеризующихся непосредственно в форме в присутствии инициаторов или катализаторов без приложения внешнего давления. Данный метод объединяет в единый технологический цикл синтез полимера и его переработку, позволяя получать изделия по схеме: мономер—готовое изделие. При литье без давления мономер или смесь его с полимером с необходимыми добавками заливается в форму, в которой процессы структу - рообразования н формования изделия протекают одновременно, В результате образуются термопластичные материалы с упорядоченной структурой и высоким содержанием кристаллической фазы, что обеспечивает высокие физико-механические показатели.
Объем производства изделий методом литья без давления постоянно возрастает, так как эти изделия имеют важное значение для развития целого ряда отраслей народного хозяйства - машиностроения, станкостроения, архитектуры, строительства, медицины и т. д, Это способствовало созданию в отдельных отраслях промышленности принципиально новых технологических процессов изготовления изделий, требующих меньших трудовых затрат и характеризующихся сокращенным производственным циклом.
В настоящее время литьем без давления в промышленности получают изделия из полиамидов (например, капролона) и композиций на основе полиакрилатов (полимер-мономерные композиции); этим методом можно перерабатывать также эфиры целлюлозы,
В зависимости от назначения изделий в состав лолимериза - ционной композиции могут входить различные добавки: пластификаторы, стабилизаторы, красители и др. Перспективным направлением улучшения и направленного изменения свойств полимеров является использование смеси различных мономеров, что приводит к реакции сополимеризации (синтезу блок - и привитых сополимеров).
Технологический процесс получения изделий литьем без давления состоит из следующих стадий: подготовка сырья; приготовление композиции; формование изделия.
Литье без давления может осуществляться горячим и холодным способами. При горячем способе полпмеризацн- онная смесь заливается в предварительно нагретые формы, и процесс полимеризации протекает при температурах, близких к температуре плавления полимера. При холодном способе весь процесс получения изделий проводится при нормальной температуре.
Для литья без давления применяют формы из металла, пластмасс, гипса, цемента и других материалов. При кокструи - p11е-л:iнi[I[ форм необходимо учитывать, что процесс протекает при атмосферном давлении и что заливаемая в форму композн - пнч имеет низкую вязкость, высокую химическую активность, а также значительную адгезию к ряду материалов. Большое значение при выборе материала форм имеют условия протекания процесса полимеризации — холодная или горячая полимеризация.
При горячей полимеризации для форм применяют. материалы с высокой теплопроводностью с целью обеспечения быстрой передачи тепла форме от теплоносителя при полимеризации и отвода тепла при охлаждении. Этим требованиям удовлетворяют термообработанные алюминиевые сплавы, к которым полимерные композиции имеют наименьшую адгезию.
При холодной полимеризации для изготовления форм применяют материалы с низкой теплопроводностью, так как в этом случае для создания оптимальных условий образования структуры полимера и формирования свойств изделий необходимо сохранить тепло, выделяющееся в процессе полимеризации. Этим требованиям удовлетворяют формы из полимерных материалов, гипса, цемента, листового стекла, фанеры и картона.
Формы для малогабаритных изделий серийного и массового производства и отдельные детали крупногабаритных форм изготавливают из стали и медных сплавов с обязательным хромированием и полированием рабочих поверхностей,
В последние годы широкое применение нашли формы из полимерных материалов, которые могут быть жесткими и эластичными. Отличие эластичных форм от металлических и жестких полимерных форм состоит в том, что они имеют переменный объем, т. е. при усадке композиции в процессе полимеризации и охлаждения они также равномерно сокращаются. Если в жестких формах можно получать плотные поверхностные слои изделия, то в эластичных формах достигается одинаковая плотность по всему сечению изделия, что обеспечивает нанлуч - шие физико-механические свойства.