Паліурэтанавыя трубы, як палімерны матэрыял з высокімі-прадукцыйнымі характарыстыкамі, шырока выкарыстоўваюцца ў нафтахімічнай, аўтамабільнай, будаўнічай прамысловасці водазабеспячэння і каналізацыі, а таксама ў вытворчасці медыцынскіх прыбораў дзякуючы сваёй выдатнай зносаўстойлівасці, маслаўстойлівасці, устойлівасці да хімічнай карозіі і добрай гнуткасці. Якасць працэсу фармавання непасрэдна ўплывае на механічныя ўласцівасці, дакладнасць памераў і тэрмін службы прадукту. Такім чынам,-глыбокія даследаванні працэсу фармавання поліурэтанавых труб маюць значныя інжынерныя практычныя наступствы.
Асноўныя характарыстыкі і патрабаванні да фармавання поліўрэтанавых труб
Паліурэтана (PU) - гэта палімерны матэрыял, які атрымліваецца ў выніку рэакцыі полімерызацыі поліолаў і ізацыянатаў. Зыходзячы з суадносін мяккага і цвёрдага сегментаў, яго можна падзяліць на тэрмапластычны паліурэтана (TPU) і літой паліурэтана (CPU). Поліўрэтанавыя трубы звычайна вырабляюць з дапамогай працэсу ліцця. Працэс фармавання патрабуе строгага кантролю за суадносінамі сыравіны, тэмпературай рэакцыі, канструкцыяй формы і ўмовамі пасля-апрацоўкі, каб забяспечыць шчыльнасць, трываласць і якасць паверхні трубы.
Асноўныя патрабаванні да фармоўцы поліурэтанавых труб ўключаюць:
1. Папярэдняя апрацоўка сыравіны: поліолы і ізацыянаты неабходна старанна перамяшаць пры пэўнай тэмпературы, каб пазбегнуць рэшткавых бурбалак паветра;
2. Кантроль рэакцыі: Рэакцыя отвержденія паліурэтана вылучае вялікую колькасць цяпла, што патрабуе аптымізацыі тэмпературы формы і хуткасці залівання, каб прадухіліць лакальны перагрэў і расколіны;
3. Выманне з формы і наступная-апрацоўка: фармованыя трубы маюць патрэбу ў адпаведнай пасля-вулканізацыі або астуджэнні для паляпшэння стабільнасці памераў.
Асноўныя працэсы фармавання поліурэтанавых труб
1. Працэс ліцця
Ліццё з'яўляецца найбольш часта выкарыстоўваным працэсам вытворчасці поліўрэтанавых труб. Яго асноўныя крокі ўключаюць:
• Змешванне сыравіны: преполимер (ізацыянатны кампанент) і пашыральнік ланцуга (полиоловый кампанент) змешваюцца ў пэўных суадносінах, і бурбалкі паветра выдаляюцца ў працэсе змешвання з дапамогай вакуумнай дэгазацыі.
• Падрыхтоўка формы: форму трэба папярэдне разагрэць да адпаведнай тэмпературы (звычайна 60~80 градусаў), а для памяншэння прыліпання нанесці раздзяляльны агент.
• Ліццё і отверждение: змешаныя сыравінныя матэрыялы ўводзяць у форму і отверждают пад пэўным ціскам (звычайна атмасферным або нізкім ціскам). Час зацвярдзення залежыць ад дыяметра трубы і таўшчыні сценкі і звычайна складае ад некалькіх хвілін да дзесяткаў хвілін.
• Выманне з формы: пасля поўнага зацвярдзення труба вымаецца з формы і абразаецца.
Гэты працэс падыходзіць для дробна{0}}серыйнай, шмат-вытворчасці, асабліва для вырабу поліурэтанавых труб са складанай структурай.
2. Працэс экструзійнага фармавання
Для масавай вытворчасці прамых труб або поліурэтанавых труб-простай структуры можна выкарыстоўваць экструзію. Працэс уключае:
• Плаўленне сыравіны: гранулы тэрмапластычнага паліурэтана (ТПУ) награваюцца і плавяцца з дапамогай шнекавага экструдара;
• Экструзійнае фармаванне: расплаўлены матэрыял экструдуецца праз спецыяльную галаўную форму для фарміравання бесперапыннай трубчастай структуры;
• Астуджэнне і фарміраванне: экструдаваная труба хутка астуджаецца вадзяным або паветраным астуджэннем, затым расцягваецца і адразаецца да неабходнай даўжыні цягавай машынай.
Экструзія вельмі эфектыўная і падыходзіць для вытворчасці стандартызаваных поліурэтанавых труб, але яна забяспечвае меншую гнуткасць у структуры прадукту.
3. Працэс рэакцыйнага ліцця пад ціскам (RIM).
Для вялікіх і-поліўрэтанавых труб высокай трываласці можна выкарыстоўваць рэакцыйнае ліццё пад ціскам. Гэты працэс прадугледжвае асобнае захоўванне поліолаў і ізацыянатаў у цыліндрах пад высокім-ціскам, іх змешванне на высокай хуткасці пад высокім ціскам, а затым упырскванне сумесі ў форму. Сумесь рэагуе і застывае, утвараючы канчатковую форму. RIM падыходзіць для таўстасценных-труб і мае кароткі цыкл фармавання і высокую трываласць прадукту.
Асноўныя фактары, якія ўплываюць на працэс фармавання
1. Каэфіцыент сыравіны: ізацыянатны індэкс (суадносіны NCO/OH) непасрэдна ўплывае на шчыльнасць сшывання паліурэтана, што ўплывае на цвёрдасць і эластычнасць трубы.
2. Кантроль тэмпературы: празмерна высокая тэмпература формы можа прывесці да рэшткавых бурбалак або дэфектаў паверхні, у той час як занадта нізкая тэмпература падаўжае час зацвярдзення.
3. Канструкцыя прэс-формы: разумная канструкцыя бегункоў і сістэма вентыляцыі могуць паменшыць дэфекты і палепшыць кансістэнцыю прадукту.
4. Да-апрацоўка: некаторыя поліурэтанавыя трубы патрабуюць пасля-вулканізацыі (напрыклад, трубы працэсара) для паляпшэння цеплаўстойлівасці і механічных уласцівасцей.
Выбар працэсу фармавання поліурэтанавых труб патрабуе ўсебаковага ўліку патрабаванняў да прадукцыйнасці прадукту, маштабу вытворчасці і фактараў кошту. Ліццё падыходзіць для высока{1}}дакладных труб са складанай-канструкцыяй, экструзія падыходзіць для буйна-стандартызаванай вытворчасці, у той час як RIM (зваротнае ліццё пад ціскам) мае перавагі ў вытворчасці буйна-высока-прадукцыйных труб. У будучыні, з развіццём тэхналогіі мадыфікацыі паліурэтанавых матэрыялаў, працэсы фармавання будуць дадаткова аптымізаваны для задавальнення больш жорсткіх патрабаванняў прамысловага прымянення.
