состав для изготовления прессовочной композиции

Формула изобретения

Состав для изготовления прессовочной композиции, включающий фенолоформальдегидную смолу резольного типа, фенолоформальдегидную смолу новолачного типа, стекловолокно и стеариновую кислоту, отличающийся тем, что он дополнительно содержит уротропин, жженую магнезию, каолин, стеарат кальция, древесную муку с помолом не более 180, поливинилбутираль или поливинилацетат, а в качестве стекловолокна он включает дозированную стеклонить с линейной плотностью 84 текс и длиной 6-10 мм при следующем соотношении компонентов, мас.ч. :

Фенолоформальдегидная смола резольного типа - 2-30

Фенолоформальдегидная смола новолачного типа - 10-36

Поливинилбутираль или поливинилацетат - 0,3-4,0

Дозированное стекловолокно - 2-30

Уротропин - 1,5-4,0

Древесная мука - 3-15

Жженая магнезия - 0,5-2,0

Каолин - 10-21

Стеариновая кислота - 0,1-0,15

Стеарат кальция - 0,05-0,2н

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к полимерным фенолоформальдегидным композициям электротехнического и конструкционного назначения, эксплуатируемым при температуре от -60^oС до 200^oС, и может быть использовано для получения пресс-материалов.

Известна полимерная пресс-композиция (SU 678058, С 08 L 61/20,1979), включающая в вес.%:

Новолачную фенолоформальдегидную смолу - 25-35

Резольную анилиноформальдегидную смолу - 8-15

Вискозное кордное волокно - 8-15

Волокнит - 1-15

Гексаметилентетрамин - 3,3-3,5

Олеиновую кислоту - 0,5-0,9

Графит - 0,3-0,6

Краситель - 0,03-0,05

Полиамидное волокно - Остальное

Известна также композиция для получения прессовочного состава (SU 606869, С 08 L 61/14,1978), включающая в мас.%:

Новолачную сланцевую смолу - 40-42

Древесную муку - 51-53

Уротропин - 4-5

Нигрозин - 1-1,1

Известь - 0,9-1,0

Парафин - 0,5-0,6

Основным недостатком указанных композиций является низкая теплостойкость - не более 150^oС по Мартенсу, что приводит к невозможности использования их для изготовления современных теплостойких пресс-изделий.

Известны пресс-материалы - дозированный стекловолокнит и гранулированный стекловолокнит (государственный стандарт ГОСТ 17478-95), изготовленные на основе комплексных стеклянных нитей, пропитанных модифицированным фенолоформальдегидным связующим.

Основным недостатком этих материалов является пониженная текучесть, что в настоящее время не удовлетворяет комплексу требований по миниатюризации приборных деталей.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является состав для изготовления прессовочной композиции, содержащий связующее на основе смеси фенолоформальдегидной смолы новолачного и резольного или анилиноформальдегидного типов, стеарин, нитрильный каучук и минеральный наполнитель в виде стекловолокна при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Новолачная фенолоформальдегидная смола - 5-12

Резольная фенолоформальдегидная или анилиноформальдегидная смола - 25-60

Нитрильный каучук - 5-12,5

Стеарин - 1-2

Стекловолокно - Остальное

(С 08 L 61/10, С 08 L 9/02 а.с. 896030 от 03.01.80)

Недостаток известного решения - низкая термостойкость, низкая текучесть, что затрудняет изготовление сложных по конструкции деталей.

Технической задачей изобретения является повышение комплекса характеристик (текучесть, теплостойкость, ударная вязкость), позволяющих обеспечивать изготовление и эксплуатацию качественных деталей сложных форм для современных приборов из пресс-материалов.

Данная техническая задача решается тем, что состав для изготовления композиции, включающий фенолоформальдегидную смолу резольного типа, фенолоформальдегидную смолу новолачного типа, стекловолокно, стеариновую кислоту, дополнительно содержит уротропин, жженую магнезию, каолин, стеарат кальция, древесную муку с помолом не более 180, поливинилбутираль или поливинилацетат, а в качестве стекловолокна он включает дозированную стеклонить с линейной плотностью 84 текс и длиной штапеля 6-10 мм, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Фенолоформальдегидная смола резольного типа - 2-30

Поливинилбутираль или поливинилацетат - 0,3-4,0

Дозированное стекловолокно - 2-30

Фенолоформальдегидная смола новолачного типа - 10-36

Уротропин - 1,5-4,0

Древесная мука - 3-15

Жженая магнезия - 0,5-2,0

Каолин - 10-21

Стеариновая кислота - 0,1-0,15

Стеарат кальция - 0,05-0,2

В качестве фенолоформальдегидной смолы резольного типа может быть использована смола СФ-3021К, а в качестве фенолоформальдегидной смолы новолачного типа - смола СФ-010, в качестве наполнителей - дозированное стекловолокно с линейной плотностью 84 текс и длиной штапеля 6-10 мм, древесная мука с помолом не более 180, каолин - порошок, жженая магнезия - порошок. Стеариновую кислоту и стеарат кальция используют в качестве антиадгезивов.

Состав для приготовления полимерной композиции по изобретению обеспечивает получение высокой текучести прессовочной композиции, которая позволяет изготавливать детали сложной формы переменной толщины, обеспечивает необходимые физико-механические и электрические свойства деталей при повышении температуры эксплуатации до 200^oС.

Основные операции технологического процесса приготовления прессовочной композиции сводятся к следующим стадиям:

1. Приготовление порошкообразного состава (состав 1).

2. Приготовление волокнистого состава (состав 2).

3. Получение прессовочной композиции путем смешения порошкообразного и волокнистого составов.

4. Изготовление деталей из прессовочной композиции.

Порошкообразный состав включает в себя следующие компоненты, мас.ч.:

Фенолоформальдегидная смола новолачного типа - 10-36

Уротропин - 1,5-4

Древесная мука - 3-15

Жженая магнезия - 0,5-2

Каолин - 10-21

Стеариновая кислота - 0,1-0,15

Все компоненты представляют собой порошки.

Порошкообразный состав готовят следующим образом:

- отвешивают расчетное количество каждого компонента

- засыпают в смеситель и производят механическое перемешивание

- производят смешение полученного состава путем вальцевания

- охлаждают пленку и размалывают ее в порошок, затем просеивают композицию

- расфасовывают порошок в тару.

Волокнистый состав включает в себя следующие компоненты, мас.ч.:

Фенолоформальдегидная смола резольного типа - 2-30

Дозированное стекловолокно - 2-30

Поливинилбутираль или поливинилацетат - 0,3-4,0

Стеарат кальция - 0,05-0,2

Волокнистый состав готовят следующим образом:

- отвешивают расчетное количество каждого ингредиента

- все компоненты загружают в реактор и перемешивают до получения однородного состава

- полученный состав заливают в пропиточную ванну, через пропиточную ванну пропускают стекловолокно

- стекловолокно, пропитанное составом, подвергают тепловой обработке при температуре 60-95^oС

- стекловолокно, пропитанное составом и подсушенное, подвергают механической рубке, в результате чего получают дозированные по длине элементы

- волокнистый состав расфасовывают в тару и подают для изготовления полимерной прессовочной композиции.

Прессовочную композицию получают путем механического перемешивания порошкообразного состава с волокнистым составом, следующим образом: отвешивают расчетное количество порошкообразного состава, загружают его в смеситель. Отвешивают волокнистый состав и также загружают в смеситель. Включают смеситель и в течение 8-15 мин производят перемешивание компонентов.

Готовую полимерную прессовочную композицию расфасовывают в тару и подают на переработку (прессование) в изделия. Для прессования изделий рассчитывают навеску, исходя из веса детали и в зависимости от предъявляемых требований к детали, ее форме, размерам и т.д., производят формование или литьевым, или прямым прессованием.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Ингредиенты взвешивают в соответствии с рецептурой и изготавливают раздельно два состава.

Приготовление порошкообразного состава (состав 1).

Отвешивают расчетное количество компонентов, мас.ч.:

Фенолоформальдегидная смола новолачного типа - 10

Уротропин - 1,5

Древесная мука - 3

Жженая магнезия - 0,5

Каолин - 10

Стеариновая кислота - 0,1

Затем компоненты загружают в смеситель и производят их механическое перемешивание.

Полученную смесь подают на вальцы, где ее провальцовывают в течение 8-15 мин. Отвальцованную массу снимают с вальцов и охлаждают до комнатной температуры, затем подают в дробильную установку, в которой размалывают и просеивают через сито с ячейкой не более 1 мм. Затем композицию засыпают в емкость для хранения и транспортировки.

Приготовление волокнистого состава (состава 2).

Ингредиенты взвешивают в соответствии с рецептурой, мас.ч.:

Фенолоформальдегидная смола резольного типа - 2

Дозированное стекловолокно - 2

Поливинилбутираль или поливинилацетат - 0,3

Стеарат кальция - 0,05

Основные операции технологического процесса изготовления волокнистого состава включают следующие стадии:

1. Приготовление пропиточного состава

2. Пропитка, сушка и рубка стекловолокна

Пропиточный состав готовят следующим образом. Раствор фенолоформальдегидной смолы в расчетном количестве загружают в реактор. При скорости вращения мешалки ~60 об/мин в реактор вводят расчетное количество поливинилбутираля и стеарата кальция. Смесь перемешивают до получения однородной массы. В результате получают пропиточный состав. Состав заливают в пропиточную ванну. Через ванну непрерывно пропускают стекловолокно в виде стеклянных нитей. Пропитанные нити сушат в сушильной камере при температуре 60-90^oС. Пропитанные и просушенные нити подвергают механизированной рубке на элементы (стренги) длиной 10 мм. Волокнистый материал расфасовывают в тару и подают на участок приготовления полимерной прессовочной композиции.

Полученные порошкообразный и волокнистый составы загружают в смеситель и при скорости вращения ~30 об/мин производят перемешивание компонентов в течение 8-12 мин.

Из полученной прессовочной композиции при давлении 300 кг/см² и температуре 165^oС, при выдержке до 20 мин изготавливают детали и образцы.

Пример 2.

Составы в примерах 2-4 для изготовления прессовочной композиции получают по технологии, описанной в примере 1.

В таблице 1 представлены составы композиций по примерам 1-4.

В таблице 2 приведены свойства материала, полученного на предложенных в примерах рецептурах.

Таким образом, составы 1-4 для изготовления прессовочной композиции обеспечивают достижение высокой текучести (120-200 мм), позволяющей изготавливать качественные детали, исключает прилипание деталей к пресс-форме, брак по недопрессовкам, обеспечивает необходимые физико-механические свойства деталей, эксплуатируемых при температуре от -60 до 200^oС. Использование предлагаемого материала позволяет повысить эксплуатационные свойства и улучшить технологичность, обеспечивая изготовление высококачественных деталей сложной формы.