Спосіб прискореного одержання виробів на основі епоксидних клейових композицій, що містять пластифікатор, із застосуванням ультразвуку

1. Спосіб прискореного одержання виробів на основі епоксидних клейових композицій, що містять пластифікатор, із застосуванням ультразвуку, який включає ультразвукову обробку рідких композицій епоксиполімерів, їх змішування і пластифікатором і твердником та наступне вимірювання показника загальної тривалості одержання повністю затверділих виробів на основі озвучених компози U 2 (19) 1 3 Задачею корисної моделі є забезпечення ефективного прискореного одержання виробів на основі затверділих ЕКК, що містять пластифікатор, з одночасним забезпеченням підвищення механічної міцності озвучених (оброблених УЗ) і повністю затверділих ЕКК за рахунок встановлення сукупності ефективних параметрів УЗ-обробки цих композицій. Вказана задача вирішується тим, що у способі прискореного одержання виробів на основі епоксидних клейових композицій, що містять пластифікатор, із застосуванням ультразвуку, який включає ультразвукову обробку рідких композицій епоксиполімерів, їх змішування і пластифікатором і твердником та наступне вимірювання показника загальної тривалості одержання повністю затверділих виробів на основі озвучених композицій, новим є те, що, здійснюють ультразвукову обробку суміші смоляних частин композиції масою (0,4-0,45) кг перед їх змішуванням із твердником при частоті (15-20) кГц, амплітуді (4-10) мкм, інтенсивності (52 10) Вт/см , температурі (55-70) °С протягом (25-30) хв. за нормального тиску. Як вихідну ремонтну епоксидну клейову композицію використовують епоксидний олігомер марки ЕД-20 з молекулярною масою 400-450, як пластифікатор використовують аліфатичний епоксидний олігомер марки ДЕГ-1, як амінний твердник використовують діетилентриамін ДЕТА при такому співвідношенні компонентів, мас. ч.: ЕД-20 100,0 ДЕГ-1 18,0-23,0 ДЕТА 24,0-28,0. Перераховані вище ознаки складають сутність корисної моделі. Наявність причинно-наслідного зв'язку між сукупністю істотних ознак корисної моделі і технічним результатом, що досягається, полягає в наступному. При одержанні реактопластичних полімерних композиційних матеріалів (ПКМ) із наперед заданим комплексом властивостей в останні роки велике значення приділяють енергоємності процесів, що застосовуються на усіх стадіях одержання ПКМ. Тому при розробці процесів одержання таких ПКМ важливо вибирати ефективні (оптимальні) параметри (режими) їх одержання (і, зокрема, твердіння) із застосуванням інтенсифікуючих методів як хімічної, так і фізичної модифікації та реалізуючого технологічного обладнання, які вимагають найменших енерговитрат, забезпечуючи у той же час високі експлуатаційні властивості кінцевих затверділих ПКМ. До подібних методів фізичної модифікації відносять, наприклад, твердіння з використанням УЗ, обробку струмами високої частоти й ін. При цьому застосування механічних коливань УЗ-діапазону, або УЗ-коливань (УЗК), є одним з найбільш перспективних засобів фізичного впливу на рідкі чи тверді компоненти, які широко використовуються в хімічній технології для інтенсифікації ряду технологічних процесів. Дія пружних коливань звукового і УЗдіапазонів частот на рідини дозволяє широко використовувати ці коливання для інтенсифікації 64678 4 таких процесів, як диспергування, емульгування і отримання суспензій, процесів масообміну, змішування різних компонентів, деемульгування, кристалізації, полімеризації і деполімеризації, для препарування об'єктів із кристалічних, порошкоподібних, волокнистих й інших речовин при електронно-мікроскопічних дослідженнях, при виробництві композиційно-волокнистих полімерних матеріалів й ряді інших технологічних процесів. У зв'язку із цим є актуальним аналіз наявних та розроблення на їх базі удосконалених процесів та технологічних засобів кавітаційної обробки, які генерують необхідні для конкретних процесів УЗК, та реалізуючого обладнання. Найбільший інтерес для практичного використання як реактопластичні полімерні композиції, а саме як зв'язуючі, що використовуються для виготовлення, зокрема, армованих волокнами ПКМ, являють недорогі, високоміцні, звичайно жорсткі в затверділому стані ЕП на базі епоксидних композицій (ЕК), зокрема, епоксидних олігомерів (ЕО) та епоксидних зв'язуючих (ЕЗ) на їх основі. Широкі можливості при використанні епоксидних матриць по відношенню до інших зв'язуючих, що використовуються в процесах одержання ПКМ, відкриваються завдяки їхнім властивостям, а саме: низькій лінійній усадці; відсутності низькомолекулярних речовин твердіння; високій адгезійній міцності; можливості одержання цих ЕЗ у різному фізичному стані - від твердих до низьков'язких, що дозволяє використовувати різні технологічні прийоми; високим електричним характеристикам в широкому діапазоні температур; водо- та хімічній стійкості. У свою чергу, в останній час все більше використання знаходять ЕКК, що містять пластифікатор, зокрема, при виконанні ремонтних робіт на полімерних трубопроводах та для інших цілей. Тому надалі досліджуються аспекти обґрунтування технологічних засад одержання широкого спектра ЕКК з точки зору досягнення енергоощадності шляхом застосування при їх одержанні ефективних режимів УЗ-обробки. Спосіб ілюструється кресленням, де показані циклограми твердіння ЕКК за дослідженими режимами без і з застосуванням УЗ-обробки. У другому випадку затверділа ЕКК була отримана за "прискореним" режимом твердіння № 2 (22 °С±2 °С/24 год. + 100 °С/10 год.). На кресленні прийняті наступні позначення: 1 базовий режим одержання ЕКК; 2 - режим одержання ЕКК із застосуванням УЗ-обробки; t - час. Як вихідну ремонтну ЕКК, модифіковану пластифікатором ДЕГ-1, використовують ЕО марки ЕД20 з молекулярною масою 400-450, як пластифікатор використовують аліфатичний ЕО марки ДЕГ-1, як амінний твердник використовують діетилентриамін - ДЕТА при такому співвідношенні компонентів, мас. ч.: ЕД-20 100,0 ДЕГ-1 18,0-23,0 твердник ДЕТА 24,0-28,0. При використанні УЗ-модифікації за нормального тиску при отриманні ремонтної ЕКК на базі пластифікатора ДЕГ-1 суміш ЕО марок ЕД-20 і 5 ДЕГ-1 перед змішуванням з іншими компонентами ЕКК піддавали об'ємному впливу низькочастотних УЗК при частоті (15-20) кГц, амплітуді (4-10) мкм, 2 інтенсивності (5-10) Вт/см , температурі (50-70) °С протягом (25-30) хв. Ефективна маса наважки суміші ЕО марок ЕД-20 і ДЕГ-1, що оброблялась УЗ, складала (0,4-0,45) кг. Аналіз вищенаведених циклограм (креслення) свідчить, що загальний час одержання ЕКК без УЗобробки складає t = 168 год., а із застосуванням УЗ-обробки t = 34,5 год., тобто за досліджених режимів УЗ-обробки загальний час одержання ЕКК скорочується у 168:34,5=4,8 рази. Це свідчить про переваги розроблених технологічних засад виготовлення ЕКК на базі пластифікатора ДЕГ-1 із застосуванням УЗ. Також експериментально було встановлено, що застосування вищеописаної зовнішньої УЗ-дії приводить одночасно до покращення якості гомогенізації ЕКК та підвищення фізико-механічних властивостей одержуваних затверділих ЕКК на основі озвучених ЕК. При цьому зміна міцності Комп’ютерна верстка А. Крулевський 64678 6 адгезійного зв'язку ремонтної затверділої ЕКК на основі пластифікатора ДЕГ-1 в залежності від часу озвучування  при нормальному відриві а.в. і зсуві в має екстремальний характер із максимумом в інтервалі значень часу озвучування =(25-30) хв. Найбільше зміцнення дає озвучування на частоті f від 15 кГц до 20 кГц, при амплітуді А від 4 2 мкм до 10 мкм і інтенсивності I від 5 Вт/см до 10 2 Вт/см при температурі Т від 55 °С до 70 °С. Це дає базу для обґрунтування технологічних засад енергоощадності при розробленні процесів одержання виробів з ЕКК УЗ-модифікацією. Джерела інформації: 1. А. С. СССР № 1464441, кл. C08J 5/24, 1987 г. 2. Спосіб просочення орієнтованих волокнистих наповнювачів епоксидними зв'язуючими. Патент України на корисну модель № 39145. МПК (2009) C08J5/24; №u200810079; заявл. 04.08.2008; опубл. 10.02.2009, Бюл. № 3. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601