2. Смесительное оборудование.

В лабораторной работе мы используем 3 разных смесителя: 1) Вальцы. 2) Пластограф Брабендера. 3) Дисковый экструдер.

Вальцы — самый простой смеситель для высоковязких материа­лов; они были впервые применены для приготовления резино­вых смесей Эдвином Шаффе в 1835 г. На вальцах перемешива­ние материала осуществляется в зазоре между двумя парал­лельно расположенными, вращающимися навстречу друг другу. полыми цилиндрами (валками). Вальцы подразделяют по диа­метру валков на лабораторные — с диаметром валков меньше.225 мм (частным случаем их являются микровальцы с диамет­ром валков 40—80 мм) и производственные — с. диаметром вал­ков от 300 до 800 мм.

Рис. 1. Принципиальная схема двухвалковых вальцов. (1, 5 —раздвижные половины; 2 — передний валок; 3 — задний валок; 4 — стальная планка.) Пластограф Брабендера- лабораторная установка для оценки технологических свойств полимерных материалов (чаще всего поливинилхлорида и резиновых смесей) по характеру изменения момента вязкого сопротивления под влиянием механического воздействия и температуры. В этом приборе измеряется крутящий момент, возникающий при смешении образца заданного состава в обогреваемой камере смесителя специальной конструкции. Пластограф укомплектовывается рабочими инструментами различной геометрии, в частности головкой типа экструзионной. Геометрия потока в пластографе очень сложна, так что рассчитать скорости и напряжения сдвига по экспериментальным данным, полученным на этом приборе, обычно не удается. Однако этот прибор представляет собой очень хорошую модель реального производственного оборудования, что позволяет широко использовать его для моделирования производственных процессов.

Дисковые экструдеры используются редко. Работа дискового экструдера заключается в перемещении полимерного сырья и нагнетании давления благодаря адгезии материала к подвижным частям конструкции машины. Экструдеры данного типа могут быть однодисковыми или многодисковыми. Многодисковый агрегат позволяет нагнетать давление расплава на выходе намного выше, чем давление расплава в обычном одношнековом экструдере. Несмотря на это, данное преимущество не сопоставимо со стоимостью многодискового агрегата из-за сложности его конструкции.

Рис.2. Схема рабочей части дискового экструдера (разрез по оси вращения).

(1 – Рама головки, 2 – штанги для изменения зазора между дисками, 3 – шпиндель, 4 – вращающийся профильный диск, 5 – неподвижный диск, 6 – формующую решетка, 7 – электро-обогрев, 8 – бункер с полимером.)

3. Характеристики полимерного материала и наполнителя.

Полиэтилен — термопластичный полимер этилена, относится к классу полиолефинов. Является органическим соединением и имеет длинные молекулы …—CH₂—CH₂—CH₂—CH₂—…, где «—» обозначает ковалентные связи между атомами углерода. Самая распространённая в мире пластмасса. С увеличением скорости растяжения образца разрушающее напряжение при растяжении и относительное удлинение при разрыве уменьшаются, а предел текучести при растяжении возрастает. С повышением температуры разрушающее напряжение полиэтилена при растяжении, сжатии, изгибе и срезе понижается. а относительное удлинение при разрыве возрастает до определённого предела, после которого также начинает снижаться.

В работе используем ПЭВП марки 277-73 (гранулы).

Мел ( СаСО₃)  — осадочная горная порода белого цвета, мягкая и рассыпчатая, нерастворимая в воде, органического (зоогенного) происхождения. Мел широко применяют в лакокрасочной промышленности в качестве наполнителя.