Технологические операции по изготовлению гранулята ПВХ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Область применения гранулята ПВХ

2. Исходное сырье и материалы для изготовления гранулята ПВХ

3. Описание технологических операций по изготовлению гранулята ПВХ

4. Качественные показатели готовой продукции

Выводы

Литература

Введение

Впервые ПВХ был получен лабораторным путем в 1835 году. К настоящему времени уже более 50 лет действует промышленное производство ПВХ, так он находит широкое применение и использование. При этом в настоящее время ПВХ обладает широкими свойствами и почти неограниченными возможностями своего применения.

ПВХ - это одна из самых важных термопластичных пластмасс. Изготавливается из натурального сырья: нефти или природного газа и поваренной соли. Пройдя через множество технологических ступеней, ПВХ поставляется на производство в виде порошка. Это один из адаптивных материалов с разносторонними свойствами и, наряду с этим, неограниченными эксплуатационными возможностями при большой долговечности. ПВХ - химически стабильный материал и не представляет опасности для человека.

Сам ПВХ без стабилизаторов и наполнителей не подходит для изготовления оконного профиля. По рецептуре в качестве стабилизаторов применяются тяжелые металлы, обеспечивающие долговременную прочность конструкции. В процессе производства ПВХ тяжелые металлы химически связаны другими компонентами, и при обработке готового профиля не выделяются. В настоящее время производители отказались от использования кадмия в качестве стабилизатора для ПВХ. Для дальнейшего улучшения рецептуры ведутся исследования по замене свинца в качестве стабилизатора на кальций и цинк. Состав твердого ПВХ не содержит никаких пластификаторов [6, с. 44].

Область применения ПВХ достаточно велика. ПВХ применяется в области медицины, в мебельном производстве, автомобильной и электротехнической промышленности. Преимущественно ПВХ применяется в строительстве (55% от его общего выпуска). Немудрено, ведь материал полностью отвечает особо высоким требованиям строительного дела. Высокая стабильность и превосходная поверхность, тепло- и морозостойкость, легкость чистки и простота эксплуатации - все это на очень длительный срок.

Возможно и повторное использование ПВХ. Высококачественный продукт ПВХ слишком дорог, чтобы выбрасывать его на свалку или сжигать. Из-за его 100-процентной способности к рециклированию напрашивается вывод о его вторичной переработке. Например, остатки ПВХ и обрезки профилей уже давно участвуют в кругообороте материалов. Даже демонтированные старые окна могут быть разделаны, и получившийся таким образом ПВХ гранулируется и перерабатывается. Конечным результатом является высококачественный ПВХ, который может быть вторично использован для новых изделий. Таким образом, ПВХ является одним из способнейших к рециклированию материалов наших дней [7, с. 46].

Поливинилхлорид (ПВХ) - это химическое соединение из хлора (Cl), углерода (C) и водорода (H). Составные части ПВХ получают из натурального сырья - нефти или газа и поваренной соли.

Исходным веществом для ПВХ, в первую очередь, является поваренная соль (хлорид натрия), из которой в результате электролиза высвобождается газообразный хлор. Во-вторых, используется нефть и газ - также натуральное сырье, из которого в результате крекинга получают газообразный этилен. В последующем производится хлорирование этилена (43% этилена + 47% газообразного хлора). Полученный полуфабрикат представляет собой винилхлорид (ВХ) в виде жидкого газа. В такой форме ВХ не применяется. В последующем в результате полимеризации получается поливинилхлорид (ПВХ) в виде порошка белого цвета, устойчивого химического соединения, безвредного для здоровья человека [2, с. 22].

Процесс получения ПВХ производится в соответствии с установленными нормами, это замкнутый процесс с соблюдением необходимых мер для безопасности окружающих.

1. Область применения гранулята ПВХ

Применение ПВХ гранул представляет большие возможности для обработки полученных из них изделий. Продукты, получаемые из ПВХ гранул, отлично поддаются окраске, ламинированию и кэшированию.

Использование ПВХ гранул является более предпочтительным, чем применение порошковых композиций, так как, во-первых, обеспечивает высокую эффективность работы экструзионного оборудования, а во-вторых, улучшает условия труда вследствие отсутствия запыления производственных помещений.

ПВХ гранулы являются более универсальным материалом, так как они могут быть переработаны на любом оборудовании. Для производства большинства изделий из жесткого сырья ПВХ гранулы считаются в настоящее время наиболее экологичным и экономично выгодным сырьем, позволяющим получать продукцию высокого качества [3, с. 43].

Международное обозначение различных марок гранулята ПВХ:

· С-7059 М (РVC-S-7059М);

· С-6358 М (РVC-S-6358М);

· С-6768 М (РVC-S-6768М);

· С-5868 ПЖ (РVC-S-5868PG).

Область применения различных марок гранулята ПВХ:

· С-7059 М - Ответственные пластифицированные изделия типа светотермостойкого кабельного пластика, высокопрочные трубы, спецлинолеум, пластифицированные пленки, искусственная кожа.

· С-6358 М - Пластифицированные и полужесткие изделия общего назначения (линолеум, искусственная кожа, пластифицированные пленки) и листы специального назначения.

· С-6768 М - Трубы, профильно-погонажные изделия и прочие пластифицированные материалы (основной ПВХ для производства оконных конструкций).

· С-5868 ПЖ - Пленки и объемная полимерная тара для упаковки пищевых продуктов и товаров народного потребления.

2. Исходное сырье и материалы для изготовления гранулята ПВХ

Производство композита (гранулята) для изготовления ПВХ оконных блоков из 13 и более компонентов - сложный технологический процесс производства пластмасс на основе поливинилхлорида, реализуемый обычно на специальных заводах [3, с. 46].

Основные компоненты порошка (гранулята) ПВХ:

1. Полимер - суспензионный или блочный ПВХ (редко - эмульсионный). Для облегчения переработки «жестких» полимеров добавляют 10-15% сополимеров ПВХ с винилацетатом, пропиленом или акрил-мономерами.

2. Пластификаторы:

· первичные - сложные эфиры фталевой и др. 2-х основных кислот, фосфорные кислоты (5-50%);

· вторичные - хлорированные парафины и высококипящие ароматические углеводы (заменяют до 50% первичных пластификаторов);

· полимерные пластификаторы (эпоксиалкилфталаты, акрилаты и др.), инициаторы полимеризации.

3. Термостабилизаторы:

· первичные - свинцовые, оловоорганика, барий-кадмий-цинковые (1-3%);

· вторичные - эпоксисоединения, фосфиты, фенолы.

4. Светостабилизаторы - бензофенон, бензотриазол.

5. Антиоксиданты - амины, фенолы, фенолсульфиты.

6. Наполнители - каолин, тальк, асбест, слюда, мел, диатомовая земля, сульфат бария и др. (от 2 до 100%).

7. Органические красители - минеральные и органические пигменты.

8. Модификаторы (10-15%) - акриловые сополимеры, хлорированный полиэтилен, каучуки.

9. Смазки:

· внешние - парафины, воски;

· внутренние - моноэфиры глицерина, мыла (до 1%).

10. Фунгициды - соединения мышьяка и меди (0,1-5%).

11. Антипирены (1-3%) - сложные эфиры фосфорной кислоты, трехокись сурьмы.

12. Антистатики (0,5-1,5%) - соединения аммония, амины и амиды.

13. Осветлители (0,001-0,05%) - тинопал, белофор и др.

В настоящее время ПВХ порошок (гранулят) выпускается в г.г. Дзержинск, Москва, Омск, Томск, Волжский, Волгоград, Стерлитамак.

3. Описание технологических операций по изготовлению гранулята ПВХ

Получение ПВХ композиций из исходных компонентов рецептуры осуществляется в ходе технологического процесса.

Технологический процесс получения ПВХ композиций состоит из нескольких частей (стадий) [2, с. 15]:

· подготовка сырья;

· приготовление суспензии;

· приготовление композиции;

· экструзия композиции.

Подготовка сырья включает в себя:

· прием ПВХ в силос;

· прием пластификатора в емкости;

· прием стабилизаторов и других добавок на склад;

· размещение сырья в производственных помещениях в рабочих зонах;

· затир пигментов (приготовление паст пигментов) и стабилизаторов.

Подготовка сырья является стадией подготовки к основному технологическому процессу и осуществляется с целью создания необходимых запасов сырья, на определенный временной технологический промежуток (смену, сутки, недёлю и т.д.), в удобном для производства виде.

Приготовление суспензии стабилизаторов в пластификаторе осуществляется для того, чтобы:

· обеспечить хорошее распределение стабилизаторов и других добавок, вводимых в композицию через суспензию в ПВХ-композиции;

· добиться максимальной дисперсности стабилизаторов и других добавок;

· создать условия для удобной транспортировки и дозировки стабилизаторов в смеситель композиции.

Эти цели достигаются путём перемешивания, определенного количества стабилизаторов и других добавок в высокоскоростном смесителе суспензии (дисольвере) типа МД-500. Рабочая часть дисольвера состоит из двух мешалок, вращающихся на встречу, друг другу на большой скорости (~ 1400 об \мин) при этом происходит интенсивное перемешивание. В зазоре между рабочими поверхностями мешалок (фрезами) происходит измельчение твёрдых частиц стабилизаторов и других компонентов. В результате интенсивного перемешивания с пластификатором образуется суспензия - удобная для дальнейшей транспортировки и дозирования.

Приготовление композиции осуществляется в высокоскоростном двухстадийном турбосмесителе типа MSNK-750\1500. В процессе приготовления композиции происходит поглощение пластификатора поливинилхлоридом и равномерное распределение всех компонентов рецептуры в объёме перемешиваемого материала. Процесс приготовления композиции является периодическим процессом, т.е. весь процесс работы по приготовлению композиции состоит из ряда одинаковых циклов, каждый из которых включает:

· загрузку компонентов в определённой последовательности;

· перемешивание компонентов в течение определённого времени или до определённой температуры;

· охлаждение и выгрузку композиции.

При приготовлении композиции необходимо выполнить две задачи:

1. Получить однородную смесь ПВХ и других компонентов рецептуры.

2. Добиться того, чтобы эта смесь хорошо поглотила пластификатор (получить так называемую «сухую» смесь).

Последовательность загрузки компонентов в верхнюю камеру смесителя композиции должна быть следующей:

А. Для ненаполненных рецептур (с содержанием наполнителя менее 10 в.ч.):

1. загрузка ПВХ;

2. загрузка суспензии стабилизаторов в пластификаторе;

3. загрузка смазок.

Б. Для наполненных композиций (с содержанием наполнителя 10 в.ч. и более):

1. загрузка ПВХ;

2. загрузка стабилизаторов (без пластификатора);

3. загрузка пластификатора;

4. загрузка смазок.

Схема технического процесса изготовления гранулята ПВХ наглядно показана на рисунке 1.



Рисунок 1 - Схема техпроцесса изготовления гранулята ПВХ

Загрузку пигментов (паст пигментов), в особенности, если на одной и той же технологической схеме производится выпуск разных рецептур, лучше производить в нижнюю камеру смесителя, для облегчения процесса чистки.

Технологическими параметрами, по которым можно судить о ходе процесса смешения являются:

1. температура в камере смешения;

2. нагрузка на двигатель (сила тока);

3. время перемешивания.

Температура в ходе процесса смешения непрерывно растёт с момента включения мешалки в работу, что связано с выделением тепла за счёт трения частиц массы композиции о поверхности оборудования и друг о друга. По температуре можно судить об окончании процесса перемешивания.

Температура при которой композиция достигает «готовности» для пластифицированных композиций составляет 115-120°С, для непластифицированных 80-90°С.

Нагрузка на двигатель повышается при загрузке ПВХ (по сравнению с нагрузкой холостого хода), затем снижается в начале загрузки пластификатора, затем начинает расти и достигает наибольшего значения (перед окончанием замеса наблюдается резкий рост нагрузки), затем начинает снижаться. По снижению нагрузки, можно судить об окончании замеса и готовности композиции до состояния «сухой» смеси.

Снижение нагрузки в начальный момент загрузки пластификатора связано с тем, что пластификатор ещё не начал впитываться в ПВХ и образует на поверхности частиц ПВХ слой смазки, при этом снижается сила трения частиц друг о друга и о рабочие поверхности. Дальнейшее повышение нагрузки связано с размягчением поверхности зерен ПВХ, зерна ПВХ разбухают, их поверхность становится липкой, сила трения увеличивается.

Величина нагрузки достигает своего максимума в тот момент, когда между зернами ПВХ уже не осталось свободного пластификатора, но пластификатор ещё не распределился равномерно по всему зерну, а концентрация его на поверхности выше; в этот момент сила трения достигает наибольшего значения. Далее пластификатор начинает глубже проникать в зерно ПВХ, идет так называемый процесс совмещения пластификатора с ПВХ, поверхность зерна становится менее липкой, смесь более «сухой», нагрузка начинает снижаться.

В отличие от пластифицированных ПВХ-композиций, для «жёстких» ПВХ-смесей в процессе смешения «пиковая» нагрузка отсутствует. Нагрузка на привод электродвигателя может даже несколько снижаться при введении смазок за счёт снижения сил трения. Поэтому при приготовлении жёстких ПВХ-смесей следует руководствоваться только показаниями температуры и временем перемешивания.

Время перемешивания (продолжительность замеса) для скоростных смесителей с числом оборотов ~750 об\мин и более, в зависимости от состава рецептуры и числа оборотов мешалки, составляет от 15-25 минут для пластифицированных ПВХ-композиций и 10-15 минут для жёстких ПВХ-композиций.

После окончания процесса смешения композиции в верхней камере, композицию перегружают в нижнюю камеру смесителя для охлаждения до 30-40°С. Охлаждение композиции необходимо, для того чтобы смесь была сыпучей, не забивала течку и приёмный бункер экструдера. Если композиция плохо охлаждена или замес был произвёдён некачественно (пластификатор плохо совместился с ПВХ), в приёмной воронке экструдера, после бункера дозатора, может образоваться пустое пространство, вокруг которого находится слипшаяся композиция, так называемый «свод».

Образование свода приводит к нарушению подачи композиции в экструдер и остановке процесса.

Экструзия композиции производится с целью формирования из порошка ПВХ-композиции гранул путем плавления композиции и выдавливания её через специальную экструзионную головку, снабжённую решёткой с круглыми отверстиями (фильерой). Экструзия композиции осуществляется в 2-х шнековом экструдере типа Е-2.125х20D.

Процесс плавления композиции осуществляется в цилиндре экструдера, обогреваемого при помощи электрообогрева, внутри цилиндра вращаются на встречу друг другу два шнека.

Для описания процесса экструзии, в зависимости от характера протекающих процессов, цилиндр (шнеки) экструдера по их длине, начиная с момента загрузки и кончая выдавливанием, делится на три условных зоны:

· зона 1 - зона загрузки (транспортировки);

· зона 2 - зона плавления (пластикации);

· зона 3 - выдавливания (формования).

В зоне 1 композиция находится в сыпучем состоянии и транспортируется по ней к зоне плавления и частично подогревается.

В зоне 2 происходят основные процессы: нагрев композиции до температуры плавления и её плавление.

В зоне 3 происходит выдавливание расплава композиции к формующему инструменту (головке экструдера).

Качество процесса экструзии, а вместе с тем и качество гранул в основном определяется успешной работой зоны плавления.

Процесс экструзии определяется двумя параметрами: температурой и скоростью деформации расплава или как говорят, скоростью сдвига. Скорость сдвига, в свою очередь, зависит от числа оборотов шнека и конструкции шнека и цилиндра (геометрии шнека и цилиндра).

В зависимости от числа оборотов шнеков экструдер может работать в двух режимах.

1. В режиме, когда для плавления композиции требуется внешний подвод тепла. В этом режиме экструдер работает при относительно малом числе оборотов шнека (в зависимости от состава композиций 10-20 об\мин). В этом режиме тепло необходимое для плавления композиции, поступает от двух источников: от электрообогравательных элементов цилиндра экструдера и за счет внутреннего трения материала композиции при вращении шнеков. Этот режим называется условно изотермическим.

2. В режиме, когда плавление композиции происходит только за счёт внутреннего трения материала композиции. В этом режиме экструдер начинает работать при повышении числа оборотов шнека свыше 10-20 об\мин. Этот режим называется автотермическим. В этом режиме температура зависит только от числа оборотов шнека. Как правило, для процесса получения гранул автотермический режим является рабочим.

Число оборотов, при котором наступает автотермический режим, зависит от состава композиции и геометрических размеров шнека. Чем выше температура плавления композиции и чем больше она содержит смазок, тем большее число оборотов необходимо для достижения автотермического режима. Чем больше уменьшается глубина (или) и ширина каналов шнеков от зоны загрузки к зоне выдавливания, т.е. чем больше степень сжатия, тем автотермический режим наступает раньше при повышении числа оборотов шнека.

Из зоны выдавливания расплав ПВХ-композиции поступает на экструзионную головку и проходя через отверстия фильеры, образует жгуты диаметром 2-3 мм, которые режутся ножами гранулятора на цилиндрические гранулы длиной 2-4 мм. Из гранулятора гранулы попадают в трубопровод пневмотранспорта, по которому поступают в накопительный бункер. В процессе транспортировки гранул происходит их охлаждение воздухом. Воздух для охлаждения и транспортировки гранул подается в трубопровод пневмотранспорта при помощи воздуходувки.

Из бункера-накопителя гранулы по течке подаются на расфасовку и затарку в мешко-тару.

4. Качественные показатели готовой продукции

Методы оценки качественных показателей гранулята ПВХ:

1. Определение внешнего вида

Цвет определяют визуально.

Количество загрязнений и посторонних веществ определяют по ГОСТ 25138.

Допускается по согласованию с потребителем для марок ПВХ-С-6768-М, ПВХ-С-6346-М, ПВХ-С-6370-Ж, ПВХ-С-4700-Ж внешний вид определять сравнением с образцом, утвержденным в установленном порядке и изготовленным в соответствии с приложением ГОСТ 25138.

2. Определение количества прозрачных точек («рыбьих глаз»)

2.1 Оборудование, приборы и материалы:

· смеситель с обогревом вместимостью 250-500 смі;

· вальцы лабораторные с электро- или паровым обогревом диаметром валков 200 мм, длиной рабочей поверхности 450 мм, с частотой вращения переднего валка 15-25 мин-1, фракцией 1:1,26;

Допускаются другие размеры вальцев, обеспечивающие воспроизводимость результатов. При разногласиях, возникших в оценке определения данного показателя, применяют вальцы с указанными выше размерами.

· ящик световой, в раму наклонной крышки которого вставлено матовое стекло размером 50 х 50 х 4,5±0,5 мм. На стекло нанесена сетка из 25 квадратов, сторона квадрата 10 мм. Снизу на расстоянии 100±10 мм стекло освещается лампой мощностью 40 Вт;

· толщиномер с погрешностью измерения на более 0,01 мм;

· секундомер;

· пластификатор ДОФ по ГОСТ 8728 1-го сорта;

· сажа газовая по ГОСТ 7885 марки П-234 или другой марки, обеспечивающей воспроизводимость результатов испытания;

· кальция стеарат.

2.2 Проведение испытания

100 м. ч. поливинилхлорида смешивают в смесителе с 45 м. ч. пластификатора и 1,5 м. ч. стеарата кальция в течение 40-45 мин при (90±1) °С.

Допускается проводить смешение в стакане В, Н-1, 2-400, 600 ТС, ТХС, ХС по ГОСТ 25336. При возникновении разногласий в оценке количества прозрачных точек смешение проводят в смесителе.

К готовой смеси добавляют 0,15-0,30 м.ч. газовой сажи, тщательно перемешивают и вальцуют две пленки толщиной 0,2±0,02 мм в течение 5 мин с момента загрузки композиции, подрезая пленку 9-10 раз.

Количество смеси для вальцевания одной пленки зависит от размеров применяемых вальцев.

Температуру измеряют в центральной части валка термокомплектом, с погрешностью не более 2°С.

Полученную пленку помещают на стекло с подсветом и подсчитывают количество «рыбьих глаз» в 25 квадратах сетки. Подсчет производят на расстоянии глаз контролера от стекла около 300 мм в течение не более 2 мин.

3. Обработка результатов

Количество прозрачных точек (Х1) в штуках в 0,1 смі пленки вычисляют по формуле:

 (1.1)

где А - количество прозрачных точек в 25 квадратах сетки, шт.;

h - толщина пленки, мм.

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, записанных с точностью до первого десятичного знака. Среднее арифметическое значение округляют до целого числа.

3. Определение остатка после просева на сите

3.1 Приборы, посуда и материалы

· сита с контрольными сетками по ГОСТ 6613 № 04, № 0315, № 0063 диаметром 200 мм, высотой обечайки 40-60 мм;

Допускается другой диаметр и высота обечайки сита. Сита должны быть хорошо натянуты и плотно соединены с обечайкой. Обечайка каждого сита должна плотно соединяться с другими ситами, поддоном и крышкой.

· прибор для определения гранулометрического состава материала типа 029, имеющий частоту вращения эксцентрического вала 300 мин-1, частоту ударов рычага по верхней крышке сита 180 в минуту или любой другой прибор аналогичного типа;

· стакан В, Н-1, 2-50, 150, 250 ТС, ТХС, ХС по ГОСТ 25336;

· сажа газовая по ГОСТ 7885 марки ДГ-100 или другой марки, обеспечивающей такие же результаты;

· ткань хлопчатобумажная, бязь, фланель или бельтинг диаметром 200 мм;

· лист бумаги размером 40 х (30±5) см;

· весы лабораторные равноплечные типа ВЛА-200-М или АДВ-200 по ГОСТ 24104 2-го класса точности или другие с аналогичными метрологическими характеристиками;

· весы лабораторные квадрантные типа ВЛТК-500 или ВЛТК-500-М по ГОСТ 24104 4-го класса точности или другие с аналогичными метрологическими характеристиками.

3.2 Проведение испытания

Предварительно очищенные сухие и взвешенные сита собирают в набор по убывающему размеру ячейки сетки. Нижнее сито плотно соединяют с поддоном, на дне которого для уменьшения электризации укладывают намоченную водой и хорошо отжатую ткань.

В зависимости от марки испытуемого поливинилхлорида в набор собирают сита с сетками соответствующих размеров ячеек.

В стакане взвешивают 50 г поливинилхлорида с погрешностью не более 0,1 г и 0,25 г газовой сажи с погрешностью не более 0,01 г для снятия заряда с частиц полимера. Смесь тщательно перемешивают и осторожно высыпают на верхнее сито. Сито накрывают крышкой, включают прибор и проводят рассев в течение 20 мин.

Допускается проводить рассев поливинилхлорида вручную. В этом случае рассев проводят до постоянной массы на ситах. По окончании рассева набор сит снимают с машины, сита разъединяют, начиная с верхнего.

Содержимое верхнего сита (№ 04 или № 0315) высыпают на лист бумаги и осторожно переносят в предварительно взвешенный стаканчик. Взвешивают с точностью до четвертого десятичного знака. Нижнее сито (№ 0063) взвешивают с содержимым до первого десятичного знака.

Около 25 г смеси взвешивают с погрешностью не более 0,1 г и осторожно высыпают на верхнее сито. Сито накрывают крышкой, включают прибор и проводят рассев в течение 20 мин.

Допускается проводить рассев поливинилхлорида вручную. Рассев проводят до постоянной массы на ситах.

По окончании рассева набор снимают с машины. Сита разъединяют, начиная с верхнего, и взвешивают с погрешностью не более 0,1 г.

Остаток на сите (Х2) в процентах вычисляют по формуле:

 (1.2)

где m - масса остатка на сите, г;

m1 - масса навески поливинилхлорида, взятая для рассева, г.

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми при доверительной вероятности Р=0,95 для сита с сеткой № 04 и № 0315 не должно превышать 0,05 % при стандартном отклонении 0,02 %, для сита с сеткой № 0063-3 % при стандартном отклонении 1 %.

3.3 Обработка результатов

Остаток на верхнем сите (Х1) в процентах вычисляют по формуле:

(1.3)

где m - масса навески поливинилхлорида, г;

m1- масса остатка на сите, г.

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, записанных с точностью до второго десятичного знака, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,11% при доверительной вероятности 0,95. Среднее арифметическое округляют до первого десятичного знака.

При остатке на сите меньше или равном 0,1% результат записывают как «отсутствие».

Остаток на нижнем сите (Х2) в процентах вычисляют по формуле:

(1.4)

где m - масса навески поливинилхлорида, г;

m2 - масса остатка на сите, г.

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, записанных с точностью до первого десятичного знака, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 6 % при доверительной вероятности 0,95. Среднее арифметическое округляют до целого числа.

Сыпучесть определяют по ГОСТ 25139 при температуре 15-35°С и относительной влажности 45-75% на воронках диаметром выходного отверстия 14,0 мм.

4. Определение термостабильности

4.1 Аппаратура, посуда и материалы

· термостат масляный;

· стакан В, Н-1, 2-400, 600 ТС, ТХС, ХС по ГОСТ 25336;

· пробирки П1 14-120 ТС, ТХС, ХС по ГОСТ 25336;

· пластификатор ДОФ по ГОСТ 8728 1-го сорта;

· кадмия стеарат;

· масло вазелиновое медицинское по ГОСТ 3164 или силиконовая жидкость марки ФЭС-5 по ГОСТ 13004 в количестве 1,5 дм3, предварительно профильтрованное через слой 60-70 мм (200 г) селикагеля марки МСМК по ГОСТ 3956.

Допускается десятикратное использование одной порции вазелинового медицинского масла.

4.2 Подготовка к испытанию

100 м.ч. поливинилхлорида и 50 м. ч. пластификатора, взвешенных с погрешностью не более 0,01 г, 0,305 м. ч. стеарата кадмия, взвешенного с погрешностью не более 0,001 г, перемешивают в стакане с помощью шпателя до однородной массы и нагревают 30-40 мин на водяной бане при 80-90°С.

Приготовленную смесь загружают на вальцы, предварительно нагретые до (160±2)°С, и вальцуют пленку толщиной (2±0,2) мм в течение 2-4 мин при зазоре между валками 0,4-0,5 мм. Затем корректируют зазор в соответствии с толщиной и вальцуют 5 мин.

В процессе вальцевания лист периодически подрезают на менее двух раз в минуту, последнюю минуту вальцуют без подреза.

4.3 Проведение испытания

Из пленки нарезают 8-10 образцов размером 6х40х(2±0,2) мм. Пробирки заполняют на 50 мм по ее высоте вазелиновым маслом и помещают в термостат на 15 мин при (160 + 1)°С, следя за тем, чтобы уровень масла в бане был выше уровня масла в пробирке примерно на 10 мм. Затем в каждую пробирку одновременно погружают по одному образцу.

Образцы вынимают последовательно через каждые 5 мин, охлаждают и сравнивают между собой, предварительно прикрепив на диаграмму с указанием времени испытания.

За результат испытания принимают максимальное время в минутах, за которое цвет испытуемого образца не изменился по сравнению с контрольным образцом.

5. Определение удельного объемного электрического сопротивления

5.1 Оборудование, приборы и материалы

· пресс, обеспечивающий удельное давление на образец или заготовку 7·106 - 12·106 Па;

· вальцы лабораторные с фрикцией 1,1:1,5, обеспечивающие температуру (160±5)°С;

· измерительное устройство по ГОСТ 6433.2;

· смеситель с обогревом вместимостью 250-500 смі;

· свинец сернокислый трехосновный;

· пластификатор ДОФ по ГОСТ 8728 1-го сорта;

· спирт этиловый по ГОСТ 17299;

· вода дистиллированная по ГОСТ 6709;

· кальций стеариновокислый (стеарат кальция).

5.2.Подготовка к испытанию

Образцы для испытания изготовляют вальцево-прессовым методом.

75 м. ч. поливинилхлорида смешивают в смесителе с 35 м. ч. пластификатора, 1 м. ч. стеарата кальция и 3 м. ч. трехосновного сернокислого свинца в течение 40-45 мин при (90±1)°С.

Приготовленную смесь вальцуют на лабораторных вальцах в течение 10 мин. Температура рабочего валка должна быть (165±5)°С, температура холостого валка должна быть на 5°С ниже температуры рабочего валка.

В течение первых 5 мин вальцевание проводят при зазоре между валками 0,4-0,5 мм, затем корректируют его до (1,2±0,1) мм и продолжают вальцевание.

В процессе вальцевания лист периодически подрезают не менее двух раз в 1 мин, последнюю минуту вальцуют без подрезов.

Вальцованные листы или вырезанные из листа образцы прессуют до толщины (1±0,1) мм в съемных пресс-формах по ГОСТ 12019 или в рамках, помещенных между плитами обогрева, поверхность которых обработана по 8-му классу чистоты. Отпрессованные или вырезанные из пластин образцы должны иметь форму диска диаметром (150±1) мм.

Подготовленную пресс-форму или рамку с образцом устанавливают в пресс между плитами обогрева, нагретыми до (170 + 5)°С. Плиты пресса сближают так, чтобы образцы находились под давлением 0,5·106 - 1,0·106 Па. Затем давление снимают и образцы выдерживают без давления при сомкнутых плитах в течение 3 мин. После этого давление поднимают до 7·106 - 12·106 Па и выдерживают образцы при нем в течение 2 мин. Не снимая давления, производят охлаждение со средней скоростью 15-20°С в 1 мин до 30-40°С. Затем давление снимают и образцы вынимают.

Перед испытанием образцы выдерживают по ГОСТ 6433.1 в течение 2 ч при (20±2)°С в дистиллированной воде. Затем удаляют воду с образцов так, чтобы не осталось ворса, и протирают образцы этиловым спиртом. Испытание проводят не позднее чем через 5 мин после извлечения образцов из воды.

5.3 Проведение испытания

Удельное необъемное электрическое сопротивление определяют по ГОСТ 6433.2 при (20 + 2)°С и постоянном напряжении на трех образцах, применяя металлические электроды с диаметром измерительного электрода (75±0,2) мм при нагрузке на образец 0,01±106 Па.

Величину напряжения выбирают из диапазона 100-1000 В. При возникновении разногласий в оценке удельного объемного электрического сопротивления испытания проводят при напряжении 1000 В. Допускаемое расхождение между тремя параллельными определениями не должно превышать 20% при доверительной вероятности Р =0,95.

Выводы

1. Область применения различных марок гранулята ПВХ:

· ответственные пластифицированные изделия типа светотермостойкого кабельного пластика, высокопрочные трубы, спецлинолеум, пластифицированные пленки, искусственная кожа;

· пластифицированные и полужесткие изделия общего назначения (линолеум, искусственная кожа, пластифицированные пленки) и листы специального назначения;

· трубы, профильно-погонажные изделия и прочие пластифицированные материалы (основной ПВХ для производства оконных конструкций);

· пленки и объемная полимерная тара для упаковки пищевых продуктов и товаров народного потребления.

2. Исходное сырье и материалы для изготовления гранулята ПВХ:

Полимеры, пластификаторы, термостабилизаторы, светостабилизаторы, антиоксиданты, наполнители, органические красители, модификаторы, смазки, фунгициды, антипирены, антистатики, осветлители.

3. Основные технологические операции изготовления гранулята ПВХ:

· подготовка сырья;

· приготовление суспензии;

· приготовление композиции;

· экструзия композиции.

4. Методы оценки качественных показателей готовой продукции:

· определение внешнего вида;

· определение количества прозрачных точек («рыбьих глаз»);

· определение остатка после просева на сите;

· определение термостабильности;

· определение удельного объемного электрического сопротивления.

Литература

гранулят поливинилхлорид

1. Абрамов В.В. Состояние и перспективы развития промышленности переработки пластмасс в России // Пластические массы - 1999- №5 - С. 3-6.

2. Бакланов А.В. Способ получения инициатора полимеризации винилхлорида/ А.В. Бакланов // Химический журнал. - 2006. - № 12. - С. 22.

3. Бакланов А.В. Способ суспензионной полимеризации винилхлорида / А.В. Бакланов // Химический журнал. - 2008. - № 3. - С. 43.

4. Глукалов К.В. Как найти то, что нужно // Пластические массы - 2001 - №7 - С. 3-4.

5. Коврига В.В. Поливинилхлорид - ясная экологическая перспектива / В.В. Коврига // Пластические массы. - 2007. - №7. - С. 52-55.

6. Колесников С. «НИКОХИМ»: настоящее и будущее Волгоградской промплощадки / С. Колесников // Химический журнал. - 2007. - № 7-8. - С. 44.

7. Носков Д.В. Оценка пригодности вторичных полимеров / Д.В. Носков, Г.П. Овчинникова, С.Е. Артеменко // Пластические массы - 2002 - №8 - С. 45-46.

8. Пластические отходы, их сбор, сортировка, переработка, оборудование. Промышленный обзор по материалам // Пластические массы - 2001 - №12 - С. 3-9.

9. Технологии и оборудования для изготовления изделий из пластмасс и резин / Ю.К. Сударушкин, Д.С. Рогонов, А.В. Лизин и др. // Пластические массы - 1999 - №4 - С. 39-43.

10. Швецов Г.А. Технология переработки пластмасс / Г.А. Швецов, Д.У. Алимова, М.Б. Барышникова. - М: Химия, 1982 - 512 с.

Размещено на Allbest.ru