Způsob přípravy kluzných kompozitních desek s řízeným gradientem plniva metodou aniontové polymerace 6-kaprolaktamu

Číslo patentu: 267231

Dátum: 12.02.1990

Autori: Barta Jiří, Horský Jaroslav, Škudrna Jaroslav, Holý Ladislav

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

vynález se týká způsobu prípravy kluznýoh kompozitních desek s řízeným gradientem koncentrace plniva metodou anion~ tové polymerace 6 ~kaprolaktamu plněného tuhými a tekutými mazivy. vynález spadá do oboru polymerní technologie.Uosud známé aniontové aktívované polymerizace laktamů,zejména 6-kaprolaktamu, se již delší dobu využívá též k výrobě odlitků plněných tuhými nebo kapalnými mazivy, která zlepšují kluzne vlastnosti strojních součástí při nedostatećně mazanem povrchu. Tyto postupy obvykle řeší způsob homogenního zavádění maziv, jak uvádí na príklad A 0 220 449,respektive 246 774, nebo se zabývají využitím rotačních technik, jak uvádí patent NSR 0 E 31 43 401 A.Příprava odlitků ve tvaru desek je rovněž známá a využívají se při ní zejména postupy založené na vytlačování tavenin z předem připravených polyamidových granulátů, popřípade tzv. polymerační odlévání, kdy vzniká polymer z monomerního laktamu přímo v odlévací formě. Vzhledem k obtížím,které jsou při tomto postupu spojeny se zaváděním plniv do deakovitých odlitků, uvádí se možnost jejich přípravy velice zřídka a většina výrobců se plnením desek in situ nezabývá. V ČSSR se na príklad vyrábějí desky z neplněného aniontoveho poly (6 ~kaprolaktamu) 0 rozměrech 2000 × 1000 x (10 až 100) mm, v zahraničí o rozměrech 2000 ×l 000 × (10 až 200) mm a pŕipouští se i možnost jejich plnění grafitem či airníkem molybdeníčitým M 052,Při aplikaci polymeračního odlévání na strojní součástí je nutno také řešit problémy spojené se smrštěním výrobku a zpravidla horší kvalitou jeho svrchní plochy. Možným výcho~ diskem je použití tlakové formy a její uzavírání pohyblivým pístem podle britského patentu 1 310 704, avšak jeho aplikaceu tenkostěnných výrobků je složitá a ztěží proveditelná.avšak údaje o jejich výrobě patentová literatura neuvádí.Současnými postupy výroby desek, zejména metodikou vy~ tlačování plněného polymeru, se připravují desky s homogenním ru/tylunnm lnívn v nlymuru. V ríndů jujinh použití nn kluzná vedení strojů je značná část plniva nevyužita, nehot ke kluzné činnosti stroje dochází zpravidla pouze na jedné,funkční straně desky, zatímco druhá strana je nefunkćní a je připevněna na kovovem loži stroje. Protože k dooílení výrazně zlepšených kluzných vlastností polymeru je obvykle zapotřebí vysokého stupně jeho naplnění tuhým či kapalným mazivem, jsou ekonomické ztráty při homogenním rozptýlení plniva značné. VDalší nevýhodou dosud známých řešení při aplikaci kluzných desek z plněneho poly (6-kaprolaktamu) je jejich připevňování na kovový podklad strojního zařízení. U funkčních kluzných plooh se pravidla používá spojování lepením, které je u některých aplikací, jako jsou na příklad kluzná vedení strojů, jediným možným řešením. Protože však tuhá a kapalná maziva přítomná v polymeru působí jako separátory a podstatné snižují adhezní pevnost spoje, jsou možnosti lepení kluznýoh desek značné omezene.Výše uvedené nevýhody odstrďhuje způsob přípravy kluznýoh kompozitníoh desek metodou aniontové polymerace 6-kaprolaktamu v přítomnosti tuhých a kapalných maziv za použití plniv nebo směsi plniv ze skupiny zahrnující grafit, sirník molybdeničitý,poly (karban~monof 1 uorid), mastek a poly(tetraf 1 uoretylen),jehož podstata spoćívá v tom, že ve staoionární lioí formě se spodním vtokem, podle vynálezu, v průřezu desky se záměrně vytvoří řízeným způsobem gradient koncentrace kluzného plniva v rozmezí 0,1 až 50. K řízení gradientu plníva a k zabránění vzniku defektů se použije odplynění a ustálení polymeračních podmínek ve zvláštní nádobě po dobu 20 až 300 sekund před nadávkováním směsi do formy. Lioí forma je při napouštění odkloněna od vodorovné polohy pod úhlem 10 až 80 stupňů,její plnění se řídí odvzdušněním v horní části formy a po naplnění je ustavena do vodorovné polohy za účelem vytvoření koncentračního gradientu plniva. Alespoň jedno z použitých- 3 - 267231 plniv je vakuově odplyněno a případně je upraveno nánosem tekutého maziva v množství 2 až 40 hmotnostních procent na hmotu plníva.Vlçuwlhi pnlyulnurranzt hllxtzlunu u provádí /Ilĺllllýlll /uľltzrxhnuln v prítomnosti plniva tak, že jako inicíátoru se použije sodná sůl 6-kaprolaktamu a jako aktivátoru vhodný zdroj N~acy 11 aktamu. Sodná sů 1 se připraví například püsobením kovového sodíku na 6-kaprolaktam nebo působením bis (2-metoxyeto×o)dihydridoh 1 initanu sodného (obchodní název Synhydrid) nebo bis (2 ~meto×yeto×o) di~ 6-kaprolaktamohlinitanu sodneho na 6-kaprolaktam. N-acyllaktam se připraví např. reakcĺ 6-kaprolaktamu 5 iso~ kyanáty nebo 5 jejích reakčními produkty 5 polyoly, např. polyuretanovými pěnami, nebo se použije již hotový N~acy 1 laktam ve formě N-acetyl-6-kaprolaktamu.Uvedeným způsobem, který je vysvětlen v následujících příkladech lze připravit z kompozítního po 1 y(6-kaprolaktamu) kompozitní desky 5 výhodným gradientem koncentrace tuhého nebo na něm naneseného kapalného maziva pro použitínĺluznéDo nerezové tavné nádoby, opatřené lopatkovým míchadlem,spodním odtokovým kohoutem, elektrickým odporovým vyhříváním a v horní části přívodem tlakového duaíku, bylo vneseno 2000 g (17,674 mol) práškového 6-kaprolaktamu (max. 0,02 H 20, permanganátové číslo min. 6600 5). Pod ochrannou atmosférou čistého dusíku byla vsázka roztavena během 30 minut při teplote 138 až 14000. D 0 taveniny se za míchání pridalo 20 g jemných odatřižků měkké polyuretanové pěny (PUR) předem sušených v teplovzdušné sušárně 1 h při 12000. Po nadávkování PUR se seřídíla regulace teploty na 160 až 16500 a tavenina se míchala cca 15 minut až do rozpuštění PUR. Poté bylo k tavenině, ochlazené na 138 až IAOOC, přidáno 100 g při 16000 vysušeného a za vakua odvzdušněného grafitu CR-5, kterýbyl před dávkovánim zchlazen na teplotu cca 140 °C. Po míohání směsi po dobu cca 20 minut při teplotě 138 až 14000 se směs podrnhila evakuaoi po dobu cca 15 minut(1,33 až 2,0 kPa) a pote se do ní nadávkovalo 44 g bis(2-metoxyetoxo)di-6 ~kaprolaktamohlinitanu sodného (0 ilaktamát, Synlaktamát) ve formě 80 nIho roztoku v toluenu obsahujícího 5 hmot. 6-kaprolaktamu a 15 hmot. toluenu (t.j. 0,083 mol 100 ního). Veškeré dávkování surovín probíhalo pod ochrannou atmosférou dusíku. Při~ pravená směs se poneohala míohat po dobu 3 minut a poté se přepustila hadioí ze silíkonového kaučuku o průměru cca 8 mm do nerezové nádoby o objemu cca 3 litry, temperované na teplotu 138 až 14006. Nádoba byla umístěna nad úrovni horní strany hliníkové odlévací formy, vytemeperované na teplotu 160 ĺ 200. Forma byla umístěna v polohovacím zařízení pod sklonem Cca 15 stupňů od vodorovné polohy. Odvzdušňovací otvor formy, umístěný V nejvyšší části její dutiny, byl připojen na hadici ze silikonového kaučuku (JS cca 8 mm) na konci seškroené tlačkou. Vstupní otvor do odlévací formy, umístěný v nejnižší části její dutiny, byl spojen hadicí ze silikonového kaučuku (JS cca 14 mm) s odtokovým otvorem na spodu uklidňovací nádoby. Po vyrovnání sloupce polymerizační směsi (cca 20 s) se směs napustila do formy pomocí příméřeného uvolněni tlačky na odvzdušňovaoím zařízení. Jakmile se polymerizační směs objevila na výstupu z odvzdušňovací hadice (1,5 - 2 min), uzavrel se výstup 2 formy a forma se ustavila do vodorovné polohy, ve které setrvala po celou dobu polymerizace a temperace (Cca 1 h, 160 2 °C). Po ukončení temperace bylo vypnuto topení formy, která byla ponechána samovolně vychladnout na teplotu okolí.Udlitek po vyjmutí z formy predstavoval rovnou, hladkou kompozitní desku bez bublin o rozměrech 845 x 370 X 5 mm 5 gradientem koncentrace grafitu od 0,3 do 12,1 hmot. s obsahem polymeru 94,5 o polymeračním stupni P 1496 a rovnovážném

MPK / Značky

MPK: B29K 77/00, B29C 41/04

Značky: 6-kaprolaktamu, způsob, kluzných, plniva, metodou, řízeným, desek, přípravy, kompozitních, aniontové, polymerace, gradientem

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/8-267231-zpusob-pripravy-kluznych-kompozitnich-desek-s-rizenym-gradientem-plniva-metodou-aniontove-polymerace-6-kaprolaktamu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Způsob přípravy kluzných kompozitních desek s řízeným gradientem plniva metodou aniontové polymerace 6-kaprolaktamu</a>

Podobne patenty