Способ получения гранулированного термопласта, наполненного стеклянными или синтетическими волокнами и способ получения длинномерного армированного материала

08 3/12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ТЕРМОПЛАСТА,НАПОЛНЕННОГО СТЕКЛЯННЫМИ ИЛИ СИНТЕТИЧЕСКИМИ ВОЛОКНАМИ, И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЛИННОМЕРНОГО АРМИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА(71) Заявитель Отдел проблем ресурсосбережения Национальной академии наук Беларуси(73) Патентообладатель Отдел проблем ресурсосбережения Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Способ получения гранулированного термопласта, наполненного стеклянными или синтетическими волокнами, путем экструдирования термопластичного полимера на пучок армирующих волокон с последующей резкой на гранулы, отличающийся тем, что перед резкой осуществляют протягивание экструдата вращающимися шестернями, при этом, обжимая шестернями, подвергают его периодическому пластическому деформированию, а резку на гранулы осуществляют на участках деформирования. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что экструдат подают на резку при помощи направляющих. 3. Способ получения длинномерного армированного материала путем экструдирования термопластичного полимера на пучок армирующих волокон, отличающийся тем, что осуществляют протягивание экструдата вращающимися шестернями, при этом, обжимая шестернями, подвергают его периодическому пластическому деформированию. Фиг. 1 Способ получения относится к пултрузионной и кабельной технологиям получения армированных термопластичных материалов. Пултрузионная технология получения армированных профилей, лент, гранулятов 4214 1 на основе термопластичных полимеров предусматривает пропитку армирующих волокон расплавом термопластов 2-6. Недостатками этого метода являются высокая стоимость оборудования и энергоемкость процесса необходимость пропитки армирующих волокон, что значительно снижает производительность процесса,а без пропитки нет достаточной фиксации волокна в грануле неравномерная длина гранул из-за проскальзывания стренги частичный выход армирующих волокон с поверхности гранул (некомпактность гранул). Наиболее близким из числа известных по технической сущности и достигаемому результату является способ, сходный с нанесением покрытия на проволоку 1. Нити наполнителя, проходя через угловую кабельную головку, обволакиваются слоем полимера, формуются в пруток и режутся на гранулы. Получаемый таким способом гранулят не имеет достаточной фиксации волокна в грануле, резка и транспортировка приводит к выдергиванию стекловолокна. Цель изобретения - устранить отмеченные недостатки за счет улучшения условий протяжки и резки стренги на гранулы и тем самым повысить качество продукции. Эта цель достигается тем, что протягивание экструдата осуществляется вращающимися шестернями с регулируемым зазором, которые периодически обжимают стренгу, а затем производится резка стренги на участках обжатия. Благодаря этому получаются компактные гранулы с меньшим отклонением по размерам, а пластическая деформация оболочки предотвращает вытягивание волокна из гранул, которое имеет длину, равную длине гранулы. Рубильно-тянущая установка состоит из рубильно-тянущего устройства (фиг. 1) и блока управления(фиг. 2). Рубильно-тянущее устройство состоит из стола 1, в основании которого расположены электродвигатель 2 и червячный редуктор 3. На столе находится тянущий шестеренный механизм 4 и рубильное устройство 5. Блок управления имеет амперметр 6 для контроля нагрузки на электродвигателе и вольтметр 7 для количественной оценки частоты вращения двигателя, которая изменяется регулятором 9. Тумблер 8 служит для подачи напряжения на двигатель. По предлагаемому способу получали наполненные грануляты на основе различных термопластов и стеклянных и синтетических волокон. Степень наполнения регулируется количеством армирующих нитей, скоростью протяжки и производительностью экструдера. Простота реализации, экономичность способа и возможность применения стандартного оборудования позволяет широко использовать его на практике. Пример 1. В бункер экструдера загружали полиэтилен низкого давления марки ПЭНД 277-73 ГОСТ 16338-85, расплавляли, гомогенизировали и подавали в кабельную головку. Стеклянные нити БС 5-11 х 1(50) ГОСТ 832593 в количестве 20 штук со шпулярника проходили через головку, обволакивались слоем полимера, обжимались шестернями и подавались на резку. Резка осуществлялась по местам обжатия, что предотвращало вытягивание волокна из гранулы. Шестерни имели 20 зубьев с модулем 1,5, а режущая фреза - 20 ножей. Частота вращения шестерен и фрезы одинакова, в результате получается компактный гранулят со стабильным гранулометрическим составом (5-6 мм). Степень наполнения регулировалась скоростью протяжки и производительностью экструдера. Для получения гранул размером 2-3 мм тянущие шестерни имеют 40 зубьев с модулем 1, а частота вращения фрезы в 2 раза больше частоты вращения шестерен. В частности, модельные образцы, полученные из наполненных гранул полиэтилена низкого давления со степенью наполнения 10 по массе по ТУ 03283872.001-98, имеют повышенные физико-механические характеристики по сравнению с базовым полимером ПЭНД 277-73 ГОСТ 16338-85 (например, разрушающее напряжение при растяжении увеличилось с 23 МПа до 35 МПа, разрушающее напряжение при изгибе - с 18 МПа до 36 МПа). Пример 2. Получали армированный шпагат, который используется для обвязки и упаковки. Для его получения необходим лишь тянущий шестеренный механизм, который осуществляет пластическую деформацию оболочки. Обжатие необходимо не только для фиксации армирующих нитей, но и для того, чтобы предотвратить развязывание узла при упаковке. Шпагат на основе вторичного полиэтилена низкого давления марки ПЭНД 277-73 ГОСТ 16338-85 и стеклянных нитей БС 5-11 х 1(50) ГОСТ 8325-93 в количестве 80 штук имеет разрывную нагрузку 700 Н, а на основе вторичного полипропилена марки 01250 ТУ 2211-015-00203521-95 - 850 Н (степень наполнения - 20 по массе). Источники информации 1..,2, 877, 501 (,/ , 1959). 2. Патент США 2730455, 1961. 3. А.с. СССР 181296, 1966. 4. Патент Великобритании 1439327, 1972. 2 Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 3