Электропроводящие полимерные композиты с повышенным положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления (1091407), страница 23
Текст из файла (страница 23)
углерода и навеска компонентов;•Предварительное смешение тех. углерода с полиэтиленом;•Изготовление полимерной электропроводящей композиции;•Сушка гранул электропроводящей композиции;•Литье под давлением композиции;•Охлаждение формы и изъятие изделия;•Присоединение контактных электродов;•Контроль качества изделия;•Радиационная обработка (сшивка) изделия;113•Упаковка, маркировка, транспортировка и хранение готовой продукции3.1 Растаривание упаковки полимеров и тех.
углерода и навеска компонентовПредварительно производится растаривание упакованных в мешки гранулированныхполиэтилена и технического углерода и производится взвешивание ингредиентов на весахсогласно рецептам и в соответствии с инструкцией по охране труда.Рецептура и расчётные массы загрузки компонентов полимерной электропроводящейкомпозиции приведены в таблице 4.Таблица 4№КомпонентПолиэтилен1низкогодавления,LUPOLEN 5261Z Q456Технический2углерод, УМ76СГГ (Пента)ИтогоНа 100 м.ч.Масса загруки, кг100,05,0252,252,5127,50,22512,75Примечание:Допускаемое отклонение при взвешивании материалов 1,5 %, от массы навески.3.2ПредварительноесмешениекомпонентовполимернойэлектропроводящейкомпозицииОсуществляется вручную в мешке методом перевертывания и тряски («пьяная бочка»).3.3 Изготовление полимерной электропроводящей композицииПосле предварительной очистки ПЭНД смесь компонентов загружается в бункердвухшнекового экструдера, и шнековым дозатором подается в зону загрузки.
Гранулызахватываются однонаправлено вращающимися шнеками в 1-ой зоне и транспортируются ими вобогреваемые зоны цилиндра экструдера. Полимерный материал размягчается, плавится исмешивается с тех. углеродом 2-6-ой зонах. Диспергирование высокодисперсного тех. углеродазавершается в смесительной 7-ой зоне между кулачковыми насадками. Далее в 8-10-ой зонахпроисходит гомогенизации расплава композиции. Затем расплав продавливается черезотверстия экструзионной фильеры и выходит из неё в виде прутков.Горячие прутки попадают в охлаждающую ванну с проточной холодной водой, гдеостывают и отвердевают. Избыток воды снимается специальными щетками.114Отвердевшие прутки направляются в гранулирующее устройство с роторным ножом, гдеон измельчается до гранул длиной 2,5-3,0 мм. Диаметр гранул регулируется скоростьювращения роторного ножа и составляет 2,0-2,5 мм. Гранулы электропроводящей композициисобираются в полиэтиленовом мешке и усредняются методом перевертывания и тряски(«пьяная бочка»)Основные данные режима экструзии приведены в таблице 5.Таблица 5№Технологические параметры1 Количество прутков2 Скорость вращения дозатора, 1/мин3 Температура зон цилиндра экструдера, С: 1-2 зоны250270-280290290290290290290150151003 зона4 зона5 зона6-7 зоны8-10 зоны4567Температура фильеры, ССкорость вращения шнеков,1/минТемпература охлажд.
воды, ССкорость вращения роторного ножа, 1/мин3.4 Сушка гранул электропроводящей композицииСушка гранул композиции проводится в сушильном шкафу на поддонах с толщинойслоя материала 3 см при 80 С в течение 3 часов.3.5 Изготовление терморегулирующих нагревательных элементовФормование изделия осуществляется на термопласт-автомате (ТПА).При работе соблюдать инструкцию по технике безопасности.Полимерная композиция загружается в бункер ТПА, после предварительной очисткишнека полиэтиленом и продавливается в разогретый цилиндр в режиме набора материала втечение 5-7 мин.Цикл начинается с того, что очищенная прессформа смыкается и разогревается дозаданной температуры.
Затем нагрев прессформы отключается и производится впрыск дозыматериала в формующую полость прессформы и выдержка его под давлением в течение 30 с.Далее производится выдержка без давления в течение 30с.,после чего включаетсяохлаждающая вода.По достижении температуры формы 90 С формующая часть прессформы снимается сколонок и размыкается специальным разъемным устройством. Изделие аккуратно изымается их115формующей полости.
Одновременно производится разогрев несъемной части прессформы дозаданной температуры. Полость формы очищается от облоя и остатков полимера.Затем она устанавливается на неподвижную плиту предварительно разогретойпрессформы в ТПА, и прессформа смыкается. При достижении температуры формы заданногозначения цикл литья повторяется.Основныеданныережималитья,подобранныеврезультатепредварительныэкспериментов, приведены в таблице 7Таблица 7№12Технологические параметрыКоличество гнезд в пресс-формеТемпература литья, С:1 зона2 зона3 зона345678910Температура формы, СДавление подпитки, МПаВремя выдержки пол давлением, минВремя до начала охлаждения после выдержкипод давлением, минВремя охлаждения до 90С, минВремя снятия формы, изъятия изделия,установки формы, минВремя разогрева формы до 110С, минОбщее время цикла, мин1220260270110500,50,532-39-1015-17С полученных изделий удаляют облой (при необходимости) и производят первичнуюразбраковку внешним видовым осмотром.
При этом учитываются явные дефекты изделия:недоливы, утяжины, трещины, грубая поверхность и т.д.3.6 Присоединение токоподводящих электродовРабота начинается с подготовки сетчатых токоподводящих электродов. Предварительнонарезанная на полоски латунная сетка в виде полосок длиной 90 мм и шириной 6 ммпоочередно помещаются в Уайт-спирит, соляную кислоту и дистиллированную воду.Очищенные и подсушенные сетчатые электроды присоединяются к изделию врезультате их прогрева ручным паяльником и прикатки к поверхности образца.3.7 Контроль качества изделияПервичный контроль заключается в визуальном осмотре изделия с целью выявленияСохранение формы изделия: отсутствие утяжин и недолива.116Инструментальный контроль качества изделия включает измерение размеров (длина,ширина и толщина на рабочем участке) и электрического сопротивления изделия принормальных условиях после конденционирования в соответствии с ГОСТ 12423-66.Указанные размеры изделия должны соответствовать приложению 1 с точностью ±1 мм(для толщины допускается – ±0,01 мм).Электрическое сопротивление изделия должно составлять 1,6-1,80 кОм3.8 Использование отходов процесса формования изделияОбратимыми отходами производства являются отбракованные при первичном иинструментальном контроле изделия без инородных включений и сетчатые электроды,находящиеся в них, а также литники, после выхода технологического процесса наустановившийся режим при условии постоянства состава материала.Латунная сетка с остатками материала срезается с изделия.
Оставшаяся часть изделияизмельчается в роторной дробилке. Крошка вторичной композиции добавляется к первичномуматериалу на стадии 3.5 после предварительного смешения с первичной электропроводящейкомпозиции с 20 масс.% тех. углерода.3.9 Радиационная обработка изделияРадиационная обработка (радиационное сшивание при воздействии ионизирующихизлучений) проводится с целью повышения теплостойкости изделия. Работающего притемпературах близких к температуре начала плавления основного полимера – полиэтиленавысокой плотности.Радиационное сшивание материала изделия может проводиться с использованиеисточников гамма-излучения или ускорителей электронов.
Суммарная доза облучения должнаобеспечивать степени сшивания полимера, соответствующие содержанию в нем гель-фракциине менее 50%.Радиационное сшивание производится заказчиком изделия.1174 КОНТРОЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССАКонтроль производственного процесса приведён в таблице 8.Таблица 8№1234567НаименованиеЧтостадииконтролируетсяпроизводстваВходной контроль Наличиесырьяпостороннихвключений всырьеНавескаМасса навескиполимернойингредиентов,композицииСмешениеРавномерностькомпонентовперемешиванияСушкаПродолжительгранулятаностьПроизводствоСоблюдениекомпозициитехнологическихрежимовПроизводствоСоблюдениеизделиятехнологическихрежимовПервичныйСохранениеконтроль изделия формы изделияЭлектрическоесопротивлениеНормаОтсутствиеПериодичностьконтроляКаждаяпартияПорецептуМетодыконтроляВизуальноКтоконтролируетТехнологКаждаянавескаВесыТехнологТо жеВизуальноТехнологТо жеЧасыТехнологПриборыТехнологПриборыТехнологОтсутствие утяжин инедоливаТехнолог5 образц.от партииприборDT9208A5 ХАРАКТЕРИСТИКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯХарактеристики средств инструментального контроля изделия приведены в таблице 9.Таблица 9№1Наименованиесредств измерений,обозначениедокументаВесы электронныеВР-04МС-2/5-1жЕдиницаизмерениякгДиапазонизмерения0,04-20Ценаделения0,0022Штангенциркульмм0,05-2500,053Универсальныйизмерительныйприбор DT9208AкОм0,001-2000,001Класс точностиНазначениеили пределсредств измерениядопускаемойпогрешностиВзвешивание 0,075изделия икомпонентовсмесейГОСТ 166-89Измерениеразмеровизделия и гранулИзмерениеэлектрическогосопротивления118Припроизводствеэлектропроводящейкомпозицииитерморегулирующихнагревательных элементов используются стандартные поверенные приборы и инструменты,входящие в комплект использованных установок описанных выше (таблица 3).6ОСНОВНЫЕПРАВИЛАБЕЗОПАСНОГОВЕДЕНИЯТЕХНОЛОГИЧЕСКОГОПРОЦЕССА•инструкцией по общим вопросам пожарной безопасности;•инструкцией по охране труда при работе с электрифицированной техникой;•инструкцией по технике безопасности при работе с двухшнековым экструдером;•инструкцией по технике безопасности при работе с термопласт-автоматом;•инструкцией по технике безопасности при работе с сушильным шкафом;•инструкцией по технике безопасности при работе с роторным измельчителем;•инструкцией по технике безопасности при работе с электронными весами.Сырьё, материалы и готовая продукция по ГОСТ 12.1.005-88взрывопожароопасными.не являются119Приложение 3120Приложение 4Опытный образец терморегулирующего нагревательного элемента.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
