Спосіб одержання термоусадочного ізоляційного матеріалу

Изобретение относится к способу получения термоусаживающегося изоляционного материала для антикоррозионной защиты магистральных трубопроводов,, Цель изобретения - улучшение эксплуатационных свойств материала, преимущественно термоусадочных и физикомеханических характеристик, за счет получения многослойной пленки с чередованием слоев основа-адгезиво Для этого формуют заготовку в форме рука ва из основы и адгезмва „ Основу и адгезив формуют двухслойными полукольце-' выми потоками, при этом в одном из потоков материал основы подают наружным, а в другом - внутренним слоем,, Соответственно основе формуют адгезионный слой о После двухосной ориентации рукав складывают по торцовой границе раздела потоков и сваривают по всей ширине о Затем производят сшивку со стороны и на всю глубину наружного слоя основы и плоский рукав повторно ориентируют в продольном направлении» Полученный данным способом материал обладает повышенной газо- и водонепроницаемостью за счет многослойной структуры и отсутствия неб • прореагировавшего фотосенсибилизатора о Последний предварительно вводится^ только в слой основы, подаваемый на чм» наружную поверхность рукава. Толщина этого слоя выбирается таким образом, чтобы сшивка происходила по всей его глубине. Механическая прочность и ударная стойкость изделия также повышаются за счет многослойности и толщины полотна, которая при данном способе получения может достигать 2 мм о 3 ило Изобретение относится к области переработки полимерных материалов и направлено на совершенствование технологии и оборудования для производства многослойных термоусажиБающихся пленок (лент), основное назначение которых-антикоррозионная защита магистральных трубопроводово Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств материала, преимущественно термоусадочных и физико-механических характеристик, за счет получения многослойной пленки с чередованием слоев основаадгезнво ПФ-К ел эо со 1581589 На фиго! изображена схема способа получения термоусаживающегося изоляционного материала; на фиг о 2 - схематичный разрез пленочного рукава по кольцу; на фиг„3 - схема процесса складывания рукава по торцовой границе раздела потоков и его сварки„ Способ включает совместную экструзию адгезива А и основы В с по10 мощью кольцевой многоканальной экструзионной головки 1 и формование заготовки в виде пленочного рукава с чередованием слоев А и В двухслой;ными полукольцевыми потоками 2 за 15 счет конструкции головки, где в одном из потоков материал основы В подают наружным, а в другом - внутренним слоем и соответственно основе формуют адгезионный слой А о В резуль- 20 тате получают многослойный пленочный рукав с чередованием слоев Б-А-В-А (фиг о 2,3) о Далее рукав подвергают двухосной ориентации известным пневмомеханическим способом, после чего 25 складывают по торцовой границе раздела слоев в плоский рукав-полотно 3 и сваривают по всей ширине за счет аккумулированного (фигоЗ) расплавом тепла и усилия прижатия валков 4 О Затем ЗО сваренное многослойное плоское полотно 3 сшивают со стороны основы В на глубину наружного слоя основы B Q Сшивка основы В может осуществляться с помощью различных источников иони35 рукщего излучения о В случае предпочтения фотохимического способа облучают интенсивным УФ-источником 5, а при программированной (т= е~ на заданную глубину) радиационной сшивке, на-40 пример, с помощью ускорит-еля "Электрон" о При фотохимической сшивке тол щину наружного слоя основы подбирают так, чтобы сшивание происходило на всю его глубинуо Это зависит от пре- 45 мени и интенсивности облучения УФ-источником, однако известно, что эффективная глубина действия излучения около 0,2 мм, поэтому толщину слоя подбирают, исходя из этого значения, При использовании фотохимического метода сшивки предварительно на стадии формования в композиционный термопласт основы В вводят сенсибилизирующие добавки (например, л-хлорантрахинон), причем они могут вводиться только в материал наружного слоя основы (каждый слой основы подготавливается и. подается в экструэионяую го ловку независимо друг от друга) либо в наружный и внутренний слой оснрвы (оба слоя подготавливаются из одного композиционного термопласта и разделяются уже в каналах головки) я В первом случае фотосенсибилизатор наружного слоя полностью реагирует при сшивке, а во втором случае частично непрореагировавший фотосенсибилизатор внутреннего слоя основы не будет мигрировать на поверхность изделия, так как он "защемлен" с двух сторон барьерными слоями адгезива и не подвержен действию света, который инициирует процесс миграции^ Полезным эф- ' фектом, достигаемым при сшивке, является сшивание макромолекул полимера в единую пространственную сетку, которая "запоминается" полимером 0 Это означает, что если сшитую структуру полимера подвергнуть деформации при повышенной температуре и охладить». . то при повторном нагревании структура полимера примет ту форму, которую она имела в процессе сшивки о На следующем этапе пленочное полотно 3 доводят до температуры ориентации за счет теплообмена пленки при контакте со стороны основы с термостатированными до температуры ориентации валками 6 и 7 и ориентируют в продольном направлении за счет разности окружных скоростей валков 7 и 8 О После этого производят фиксацию структуры плоского полотна 3, охлаждая его на валке 8, и намотку в рулон 9 0 Для получения материала и изделия с заданными свойствами (особенно за— данной степени продольной и поперечной усадки) необходим учет температурно-деформанионных условий воздействия на пленку при ее нанесении на трубуо Это означает, что исходя из требований к изделию, которые зависят от условий нанесения пленки на трубу и условий их эксплуатации, подбирают виды полимерных материалов, которые в изделии могут соответствовать'этим требованиям, а затем определяют технологические параметры процесса, которые бы обеспечили в изделии комплекс заданных свойств,, Опыт разработки технологии, оборудования, а также результаты эксплуатации изделий по называют, что необходимо строгое соблюдение в изделии соотношения между степенями продольной и поперечной ориентации, поскольку их вклад в усад 1581589 ку пленки на трубе различено В основ12-20 ш т 0 , время сшивки 0,5-2 мин; ном процесс усадки реализуется з а ориентацию сложенного и сваренного счет заложенной в изделии продольной пленочного рукава в продольном наориентации, а существующий запас упправлении, степень вытяжки і ' = 1 , 2 - . ругих свойств в поперечном направле1,5. нии призван компенсировать изменение В качестве базового материала о с ширины пленки при усадке о Для р а з новы использовался полиэтилен низкой личных полимерных материалов э т о с о плотности мярки 10204^003 с в в е д е отношение может отличаться 0 По спо10 нием 0,2% л -хлорантрахинона в ка^собу величина поперечной ориентации честве фотосенсибилизаторао закладывается на участке формования Базовым материалом композиции а д пленочного рукава з а счет степени гезионного слоя являлся сополимер р а з д у в а , степень продольной вытяжки этилена с винилацетатом с 12% содерс помощью валков 4 определяется фи15 жанием ВА групп о зическими условиями процесса 0 ПродольПолученный предлагаемым способом ную ориентацию материала, которая опматериал обладает повышенной г а з о ределяет процесс усадки, необходимо и водонепроницаемостью з а счет многопроизводить с учетом условий нанесеслойной структуры и отсутствия непрония пленки на поверхность трубы о На- 20 реагировавшего фотосенсибилизатора, 20 пример, для ПЭ/СЭВА-пленок (базовые так как он предварительно вводится материалы) газопламенная о б р а б о т к а : только в слой основы, подаваемый на наружной поверхности пленки произвонаружную поверхность рукава, и толдится в среднем до -80-93 С, соответстщина этого слоя выбирается таким обвенно в этих пределах дол>чно быть 25 разом, чтобы сшивка происходила по значение температуры, при которой провсей е г о глубине о изводят продольную ориентацию сшитой Требуемые термоусадочные свойстструктуры полимера, В целом же э т о ва материала обеспечиваются з а счет еще зависит и от стойкости материапроведения процесса ориентации полотлов слоев к термодеструкции, кроме 30 на после е г о сшивки при строгом собтого, при разработке рецептур слоев людении температуры и степени вытяжстремятся к снижению энергозатрат ки полотна,, при нанесении материала на трубу з а Механическая прочность и ударная счет введения низкоплавких добавок о стойкость изделия повышаются соответНо данному способу в лабораторных 35 ственно з а счет многослойности и толусловиях отработана принципиальная щины полотна, которая при данном спотехнологическая схема получения мнособе получения может достигать 2 ммо гослойной термоусаживающейся пленки При нанесении покрытия на изолируна базе опытно-промышленных образцов емую поверхность обработке открытым технологических линий для производст40 пламенем подвергается наружный термова двухслойных рукавных пленок и плостойкий ( з а счет сшивки) слой основы ских комбинированных пленок 0 а внутренний слой основы, также о т Дня реализации данного способа ветственный з а термоусадочные и фимогут быть использованы различные в а зико-механические свойства изделия, рианты экструзионных головок, позво45 не подвергаясь деструктирующему в о з ляющие подавать расплавы чередуюдействию пламени,полностью сохраняет щимися полукольцевыми потоками,, свои эксплуатационные характеристики П р и м е р„ Экспериментально о т работанный технологический режим поФ о р м у л а и з о б р е т е н и я лучения термоусаживающегося и з о л я 50 ционного материала включает экструСпособ получения термоусаживаюзию двухслойной термопластичной р у щегося изоляционного материала, з а кавной пленки; температура экструзии ключающийся в формовании в кольцеосновы - 180°С, температура экструзии вой экструзионной головке рукавной адгезионного слоя - 140 С, степень двухслойной з а г о т о в к и , содержащей раздува рукавной пленки і р = ] , 1 - 1 , 3 , 55 основу и а д г е з и в , с последующей двухстепень вытяжки і „= 1,Ъ-2,0; сшивку осной ориентацией и сшивкой со сторопленочного рукава ртутно-кварцевыми ны основы, о т л и ч а ю щ и й с я лампами типа ДРТ-1000, в количестве тем, .что, с целью улучшения эксплу 8 1581589 ветственно основе формуют адгезионатационных свойств материала^ преимуный слой, после двухосной ориентации щественно его термоусадочных и физизаготовку складывают по торцовой грако-механических характеристик, за нице раздела потоков в плоский рукав счет получения многослойной пленки с и сваривают по всей ширине, затем чередованием слоев основа - адгезив, осуществляют сшивку со стороны.и на заготовку формуют полукольцевыми повсю глубину наружного слоя основы и токами, при этом в одном из потоков плоский рукав повторно ориентируют материал основы подают наружным, а в продольном направлении,, в другом - внутренним слоем и соот10 Фиг.1 1581589 A-A Фиг.г Фиг.З Редактор О.Спеснвых Составитель ЛвКольцова Техред А.Кравчук Корректор 0. Ципле Заказ 2059 Тираж 538 Подписное В И П Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С^СР НИИ 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101