Zsugorcső

A hőre zsugorodó cső egy termopolimer termék, amely melegítés közben minden irányban zsugorodik. A hatást a forrasztott, levehető és egyéb elektromos csatlakozások izolálására szolgáló technikában használják.

A hőre zsugorodó csövek találmányának története

A hőre zsugorodó cső olyan polimerekből készül, amelyek a hőmérséklet hatására folyékony vagy viszkózus állapotúvá válhatnak. Ezek főként poliolefinek:

1. polietilén;
2. polipropilén;
3. Polivinil-klorid( halogénezett poliolefinek).

és más anyagok, amelyek a hőre lágyuló műanyagok csoportjába tartoznak. A poliolefinek szerkezeti célú láncpolimereknek tekintendők. A témával kapcsolatos szakirodalom jellegzetes hiánya, bár a PVC-t a műanyag ablakok alapvető megoldásaként könnyen megvitatják, környezeti hatásvizsgálatokat végeznek. De a zsugorodó anyagokról szóló könyv nem található az interneten.

Ismeretes, hogy 1962-ben - kifejezetten július 23-án - Judson Douglas Wetmore, a Rachem mérnöke egy harmadik fél által végzett tanulmány részeként feltalálta a hőzsugorcsövet. Három évvel később az US3396460 A-t bejelentették, és valószínűleg részesedést kap minden gyártott egységről. A feltaláló saját utódait helyezte el a polimer struktúrák kombinálására. Azt írta, hogy melegítéskor a cső megolvad, és szorosan lefedi a behelyezett részt.

Judson azt állítja, hogy egy 1936-as( US2027962 A) találmány ihlette. Teljes mértékben a hőre lágyuló műanyagokra vonatkozik. A szerző egy új gyártási módszert talált, olyan anyagok felhasználásával, amelyek melegítéskor könnyen alakulnak át.És széles hőmérséklet-tartományban, ami leegyszerűsíti az alkatrészek gyártási folyamatát. A találmány szorosan kapcsolódik az ASTM szervezet által kifejlesztett tesztekhez - termoplasztikáról.

Térjünk vissza Judsonhoz. A hőzsugorcső gyártási folyamata az anyag megválasztásával kezdődik. Megfelelő polimert választunk, például neoprént. A fűtés folyamatában az adalékanyagokat az anyag jövőbeli felhasználása szerint adják hozzá.Ezután jön a kialakulási folyamat, amelyet kulcsként ismerünk fel. A polimercsövet vákuumban helyezzük el, ahol melegítjük.Általában az infravörös hullámok miatt. Ennek eredményeképpen a termék minden irányban húzódik.

A kívánt átmérő elérésekor éles hűtés következik. Vákuumban gyorsan történik. Kiderült, hogy a polimer erősen feszült állapotban megszilárdul. Ha enyhén fűtött - tömörített. Ezt a termelésben zsugorcsőnek nevezik.

1978. augusztus 30-án a 4,188,443 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírást a zsugorodó film fogalmát tartalmazó címben helyeztük el.És itt hőre lágyuló műanyagokról beszélünk. A feltalálók leírják az összetevőt:

1. A film öt polimerrétegből áll. Az
2. Central( harmadik) poliészterből vagy kopoliészterből áll.
3. Ezt egy( második és negyedik) etilén-vinil-acetát kopolimer veszi körül.
4. A héj etilén-propilén kopolimer.

Az anyag csomagolásként van elhelyezve. Ma a Youtube-on megmutatják, hogy a vezérlőpanelek hogyan kerülnek a filmbe, hogy megvédjék őket a piszkos kezektől. Ennek eredményeként a készülék védelmet nyer a nedvességtől és kevésbé oxidálódik levegővel. A rétegek tömegének jelenléte azt jelenti, hogy a poliolefineket rendkívül zsugorodási tulajdonságok jellemzik. Legfeljebb négyszer összenyomva, mint az élelmiszeriparban használt PVC.Ahhoz, hogy a termék tulajdonságait a meglévő berendezéseken használt szokásos csomagolásra hozza, néhány rétegig tartott.

Termoplasztika

Sok termoplasztikus anyag, a tulajdonságok eltérőek. A végső anyagok többsége kis mennyiségben kerül forgalomba további módosítókkal, amelyek specifikus tulajdonságokat adnak. Az ilyen adalékanyagok rövid listája:

• lágyítók;
• kenés;
• stabilizátorok;
• antisztatika;
• pigmentek;
• fungicidek.

A hőre keményedő és vulkanizáló elasztomerekkel ellentétben a hőre lágyuló anyagok viszkózus állapotban reverzibilisek. Ez hozzájárul a termék és a molekuláris rács kívánt alakjának megszerzéséhez. Példák a technológiai módszerekre: extrudálás, öntés, sajtolás, vákuumformázás, hegesztés. A hőre lágyuló műanyagokat általában osztják:

• Molekuláris szerkezete:

1. Szénlánc: polisztirolok, poliakrilátok, kopolimerek, poliolefinek. A radikális lánc vagy ion-lánc út mentén szintetizált.
2. Hetero típus: poliacetálok, poliészterek. A bifunkciós monomerek ciklikus vagy polikondenzációjának ionos polimerizációjával szintetizálva.

• Fizikai szerkezet:

1. Amorf, merev molekulákkal( I).A kristályosság mértéke nem haladja meg a 25% -ot. A fényes képviselők a polisztirol, a polivinil-klorid és más, szabálytalan szerkezetű láncláncú polimerek. Poliamidok, poliészterek és poliéterek és más hetero-láncú polimerek. A sajtolás és az extrudálás( extrudálás) az üvegesedési hőmérsékleten, öntésnél, a fluiditás hőmérsékletén történik.
2. Crystal közepes fokú( II).Az üvegesedési hőmérséklet közel van a szobahőmérséklethez. A pentaplaszt, a polrifluor-klór-etilén, a polimetil-pentén elismert képviselőként ismerik fel. Az öntést olvadáspontnál magasabb hőmérsékleten végezzük.
3. kristály magas fokú( III).Az amorf forma üvegesedési hőmérséklete szobahőmérséklet alatt van. Normál körülmények között plaszticitást mutatnak. Az üvegesedési hőmérséklet alatt törékeny lesz. A tulajdonságokat a kristályosság mértéke határozza meg. Világos képviselők lettek polietilén és polipropilén. Az öntést és az extrudálást olvadási hőmérsékleten, lyukasztással végezzük - ennek az értéknek a közelében.

A hőre lágyuló műanyagok mechanikai tulajdonságai

A mechanikai tulajdonságokat plaszticitás, szilárdság, a deformációs eredmény és az erő, hőmérséklet és egyéb tényezők alkalmazási sebességének függvényében fejezik ki. Szokás, hogy az anyagot jellemző mutatókat a külső erőkkel szembeni ellenállás alapján határozzuk meg:

• Romboló stressz:

1. Nyújtva 1,2-112 kgf / sq.mm. A fenil uralkodó aránya.
2. Amikor tömörített, 0,5 és 12 kgf / sq között változik.mm. A polikarbonát legnagyobb aránya.
3. A hajlításkor 1,2 és 14 kgf / sq között változik.mm. A poliamid-6 kiváló teljesítménye.

• A szakítószilárdság 0,75 és 8,5 g / m2 között változik.mm. A legjobb teljesítmény poliamid-6-ban.
• Megszakítás a szakadáskor 1,5 és 800% között változik. Az uralkodó mutatók a nagy sűrűségű polietilén és a polipropilén.

Számos elmélet alakult ki a hőre lágyuló műanyag megsemmisítésével kapcsolatban:

1. A törékeny törések elmélete azt mutatja, hogy a repedések a legnagyobb terhelések helyén keletkeznek, és fokozatosan nőnek. A kritikus hosszúság elérésekor az alkatrészek megosztása megkezdődik. A repedések kialakulása előtt a test teljesen Hooke törvénye alá tartozik( a nyúlással arányos erő).Leírták a törési feszültséget, és a képlet az anyag megsemmisítésének specifikus energiájától függ. Az elmélet hiánya: a repedések kialakulása előtt a hőre lágyuló műanyagok elkezdenek deformálódni, energiát kelteni.
2. Az erősség hőre keltése elmélete elmagyarázza az alkalmazott stressz és a meghibásodás előtti idő mennyiségi viszonyát. Ezeket a paramétereket exponenciális képlettel kapcsoljuk össze, amely továbbá két konstansot tartalmaz( lásd az ábrát).A Zhurkov egyenlet bonyolultabb és figyelembe veszi a pusztítás aktiválási energiáját. A termoflukciós elmélet azt állítja, hogy a pusztítás károsodás kinetikus folyamatává válik, és nem egyszeri cselekménynek. A jelenség során repedések keletkeznek.

A legújabb elméletek a polimerek szerkezetét félretették, ami hátránynak tekinthető.Nem veszi figyelembe a fizikai állapotot. A legtöbb adat túlnyomórészt empirikus. Például a hőre lágyuló műanyagok rövid távú terheléssel történő viselkedését a kísérletekben kapott grafikonok írják le. Ezután a görbék megtalálják az

értékeket

1. A rövid távú rugalmassági modulus a tangens dőlésszöge alapján határozható meg, amely a görbe eredetéből az alacsony terhelési sebességre vezethető vissza. Az elasztikus rugalmassági modulust az előző gráf szekvencia dőlésszöge határozza meg.
2. Megszakító stressz. A görbét a görbe végén jelöli. Olyan polimerekre van meghatározva, amelyek törékenyek.
3. hozamerősség. A viszkózus polimerek törési feszültségének analógjai. Ennek és az előző csoport polimerjeinek legnagyobb paraméterei, a legalacsonyabbak a III.
4. A pusztítás energiája. Numerikusan egyenlő a görbe alatti területtel. Nagy sebességű megsemmisítés esetén a munkát értékelik.
5. A törékeny hőmérsékletet görbe családokból becsüljük. A kár jellegét különböző körülmények között értékelik( a görbe alakja határozza meg).A GOST 16782 szerint a mintát állandó fordulatszámmal( 4,5-120 m / perc) terhelik, miközben a tapasztalatról a tapasztalatra egyidejűleg változik a hőmérséklet. Jegyezze fel azokat a környezeti mutatókat, amelyeken a megsemmisítés történik.

telkekben Egyéb paraméterek:

1. A standard keménységet Brinell határozza meg, és a gömb alakú bemetszés bevezetésével szembeni ellenállást jellemzi.
2. A standard hőállóság azt a hőmérsékletet írja le, amelyen a deformáció meghaladja a határértékeket. A meghatározott értékek nagymértékben függenek a módszerektől: kettős tartó hajlítás, Martens hajlítása, a Vic hengeres tűjének bevezetése. Az
3. Poisson-féle arány mutatja a térfogatváltozást a deformáció során. Ez a hőmérséklettől, a feszültségtől és a nagyságától függ. A III. Csoportba tartozó hőre lágyuló műanyag maximális értékei.
4. Az ütési szilárdságot a minta viszonylag lassú megsemmisítése határozza meg 20 ° C-os hőmérsékleten a kopra hatása alatt a kettős tartó hajlítás során( GOST 4647).A vágások megjelenésével élesen csökken, erősen függ a sérülés alakjától és mélységétől. A specifikus értékek nagymértékben függnek a technikától.
5. Az ütésállóság lehetővé teszi számunkra, hogy a nagy sebességű terhelés során becsüljük meg az erőt. A II. És III. Csoportok polimereit a legmagasabb érték jellemzi, a legalacsonyabb mutatók az I. csoport képviselői számára a polisztirol és a polimetil-metakrilát. PVC-ben a paraméter +20 Celsius-fokos hőmérsékleten magas, a hűtés közben meredeken csökken.

A terhelés hőmérséklete és sebessége érzékelhető hatást gyakorol a grafikon alakjára. Ugyanakkor nem figyelhető meg az egységes függőség. A folyamatok hasonlóságát a fizikai struktúrával korábban jellemzett csoportokon belül megfigyeljük. A jellemzők nagymértékben függenek a folyamattól. Például az I. csoportba tartozó polimerek az üvegesedési hőmérséklet közelében végzett hőkezelése során a rugalmassági modulus nő.Egy órás és fél órás PVC-expozíció után 60 Celsius-fokos hőmérsékleten a 10 másodperces rugalmassági modulus 160 kgf / sq.mm, 48 óra után - 230, 60000 óra után - 270.

A rugalmassági és keménységmodul maximális változása a harmadik csoportban. A hőre lágyuló anyagok vizsgálati módszerei messze nem tökéletesek, de a hőre zsugorodó csöveket a mindennapi életben és az iparban használják. A kérdés közel van a villanyszerelőkhöz. Az US3396460 A szabadalom tárgyát valójában kifejlesztettük, a hőre zsugorodó fóliákat használjuk a vezérlőpanelek védelmére, a polimereket a termékek csomagolására használják.