Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

• СОДЕРЖАНИЕ
• ВВЕДЕНИЕ
• 1. НАЗНАЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ
• 1.1 Назначение выпускаемой продукции
• 1.2 Характеристика исходного сырья и вспомогательных материалов
• 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
• 2.1 Обоснование рецептур полимерных композиций
• 2.2 Обоснование выбора и описание технологического процесса приготовления полимерных композиций
• 2.2.1 Прием, хранение и дозирование гранулированных и порошкообразных ингедиентов
• 2.2.2 Прием, хранение и дозирование жидких компонентов
• 2.2.3 Процесс изготовления полимерных композиций для электроизоляционной продукции
• 2.2.4 Процесс изготовления волокнистых пресс-материалов
• 2.3 Контроль процесса приготовления полимерной композиции
• 2.4 Контроль качества полимерной композиции
• 3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
• 3.1 Расчет материальных балансов
• 3.2 Расчет технологического оборудования
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
• ВВЕДЕНИЕ
• Полимерные материалы обладают комплексом характеристик, которые при умелом их использовании обеспечивают эффективные эксплуатационные свойства изделий и рентабельность их производства.
• Полимерные материалы применяются во многих областях промышленности. В данном курсовом рассмотрено использование полимерных материалов в производстве кабелей и пресс-порошков.
• Конструкция кабелей и проводов определяется их назначением. Как правило, электроизоляционные изделия состоят из токопроводящих жил, изолированных друг от друга диэлектрическими материалами, скрученных и заключенных в общую оболочку, поверх которой накладывают защитные покровы.
• В зависимости от условий эксплуатации электроизоляционных изделий токопроводящие жилы могут быть однопроволочными и многопроволочными.
• В качестве проводников материала используется медь, алюминий, алюминиевые сплавы. В качестве диэлектрических материалов используют пластмассы (поливинилхлоридный пластик, полиэтилен, лавсан и др.), кабельную бумагу, резины и т.д. Материалом оболочек служат пластмассы, резины, свинец, сталь и др.
• Пресс-порошки имеют широкий марочный ассортимент. В зависимости от состава они подразделяются на пресс-порошки общетехнического и специального назначения.
• Недостатком изделий из пресс-материалов является невысокая прочность при статических и ударных нагрузках. Более высокие прочностные показатели обеспечиваются при введении в связующее волокнистых наполнителей. Волокнистая структура наполнителя обеспечивает, прежде всего, повышенную стойкость к ударным нагрузкам, прочность на истирание и на статический изгиб.
• 1. НАЗНАЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ

1.1 Назначение выпускаемой продукции

Электротехническая продукция типа АППВ 3*2,5 и АППВ 2*4 применяются в строительстве промышленных и бытовых зданий в качеств токопроводов. Провода этого типа используются в условиях невысокой влажности (до 80%) при малом уровне динамических и статических нагрузок и эксплуатируются в температурном интервале от +40 до -50°С.

Электротехническая продукция типа АПВ-6 и АПВ-10 применяются в промышленном и бытовой промышленности, а так же в качестве силовых проводов. Применяются в условиях нормальной и повышенной влажности (до 90%) в условиях незначительных динамических и статических воздействий. Температурный интервал эксплуатации от +60 до -50°С.

Провода типа АПВ-35, АПВ-25 используются при строительстве промышленных и бытовых зданий в качестве силовых проводов, а так же в качестве самостоятельных высоконапряженных тоководов. Провода данного сечения применяются в условиях нормальной и повышенной влажности (до 95%) в условиях незначительных динамических и статических воздействий. Температурный интервал эксплуатации от +60 до -50°С.

Пресс-порошки предназначены для изготовления изделий технического назначения: пластина, лоток, профиль, корпус. Эксплуатируются в условиях высоких температур, возможно действие статических и динамических нагрузок, агрессивных сред высокого характера.

Изделия из пресс- порошков относятся к первой группе сложности, это детали без арматуры, резьбы и элементов, препятствующих свободному съему с формы, с неразвитой или малоразвитой поверхностью.



1.2 Характеристика исходного сырья и вспомогательных материалов

Таблица 1

Характеристика исходного сырья

Наименование	ГОСТ или ТУ марка	Примечание
1	2	3
Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) 20908-040	ГОСТ 16337-77	Является неполярным аморфным кристаллическим полимером, производится в виде гранул, насыпная плотность от 930 кг/м3. Поступает в биг-бегах (масса 500 кг).
Олигомер дивинила	Сертификат поставщика	Это мягчитель (жидкость), ?=980 кг/м3. Поступает в емкостях.
Перекись дикумила	Сертификат поставщика	Светло-желтый или белый кристаллический порошок, ? =1530 кг/м3.
Диафенн НН	ТУ-6-14-317-69	Светло-серый порошок, ?=1200 кг/м3, поступает в мешках.
Техуглерод К 354	ГОСТ 7885-77	Мелкодисперсный порошок черного цвета, ?=1800 кг/м3
2,2' -метилен-бис-4-метил-6-циклогексилфенол	Сертификат поставщика	Белый кристалический порошок ? =1080 кг/м3. поступает в бумажных мешках
Ультрамарин	ГОСТ 13483-68	Порошок голубоватого цвета, ? =2350 кг/м3.
Дифенил-?-нафтиламин	ТУ6-14-202-67	Порошок от желтого до коричневого цвета, поставляется в мешках весом 20 кг.
Дифенил-n-фенилендиамин	ТУ6-14-206-67	Темно-серый порошок; поставляется в мешках весом 15-20 кг.
Белая сажа БС-170	Сертификат поставщика	Порошок, поставляется в мешках весом до 20 кг или бигбегах весом до 200-500 кг.
Кабельное масло	Сертификат поставщика	Жидкость темного цвета. Поступает в емкостях, цистернах.
Эпоксидная смола, модифицированная п-аминобензолсульфамидолом	Сертификат поставщика	Порошок от желтого до коричневого цвета. Поступает в мешках бигбегах, ? =1180 кг/м3
Борный ангидрид	Сертификат поставщика	Порошок ? =1840 кг/м3. , поступает в мешках
Дициандиамид	Сертификат поставщика	Порошок, ? =1405 кг/м3. Поступает в полиэтиленовых мешках биг-бегах
Стекловолокно	Сертификат поставщика	Волокна с диаметром 0,5-0,9 мм, ? =3500 кг/м3. поступает в прессованном виде
Эпоксидный диановый олигомер	Сертификат поставщика	Вязкая жидкость, ?=1150 кг/м3, поступает в бочках или цистернах
м-фенилендиамин	Сертификат поставщика	Порошок серого цвета, ? =1110 кг/м3, поступает в полиэтиленовых мешках
Графит	ГОСТ 4404-58	Темно-серое кристаллическое вещество со слабым металлическим блеском, жирное на ощупь, ? =2400 кг/м3
Ароматическое полиамидное волокно	Сертификат поставщика	Полупрозрачное от желтого до светло-желтого цвета волокно, ? =1135 кг/м3, поступает в прессованном виде
Дисульфид молибдена	Сертификат поставщика	Порошок ? =4800 кг/м3, поступает в мешках
Эпоксидная смола ЭХД	Сертификат поставщика	Порошок от светло-желтого до коричневого цвета, ? =1200 кг/м3, поступает в мешках бигбегах
3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметан	Сертификат поставщика	Прозрачная жидкость от желто-серого до коричнево-серого цвета, ? =1435 кг/м3, поступает в ёмкостях
Диэтиловый эфир малеиновой кислоты	Сертификат поставщика	Жидкость, ? =960 кг/м3



2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Обоснование рецептур полимерных композиций

2.1.1 Обоснование состава полимерной композиции шифра КП-1

Полимерная композиция шифра КП-1 используется для изготовления изоляции проводов АППВ 3*2,5 и АППВ 2*4.

Тип изоляции АППВ 3*2,5 и АППВ 2*4 говорит, что она подходит для изоляции алюминиевого провода, в промышленности и бытовом строительстве. Провода такого типа эксплуатируются в интервале температур от -50 до +80 градусов по Цельсию при незначительных динамических и статических нагрузках. Также возможно воздействие влажности (30-90%), и возможно кратковременное воздействие солнечного излучения и паров кислот и щелочей (в промышленности).К полимерной композиции такого назначения предъявляются такие технические требования как гибкость изделий, эластичность; технологические требования - хорошая адгезия к металлу, небольшая усадка.

В состав смеси в качестве полимерной основы целесообразно использовать ПЭВП 20908-040 (100 м.ч), который является прекрасным электроизоляционным материалом, стоек к воздействию кислот и щелочей, морозостоек до -70 градусов по Цельсию, обладает высокой химической стойкостью, стойкостью к действию агрессивных сред, обеспечивает высокие прочностные показатели, отличается технологичностью и дешевизной, сохраняет эластичность при низких температурах.

Перекись дикумила (2,25 м.ч) добавляется в полимерную композицию в качестве сшивающего агента, который повышает прочностные свойства изделия за счет образования большого количества химических связей между макромолекулами, увеличивает стойкость к внешним агрессивным воздействиям.

Роль жидкого мягчителя выполняет олигомер дивинила (6,1 м.ч), который хорошо совмещается с полимерной основой, улучшает перерабатываемость, придает композиции гибкость, эластичность, морозостойкость.

В качестве противостарителя вводится диафен НН, он защищает композицию от воздействия кислорода воздуха и теплового старения, повышает стойкость к действию тепла.

В качестве пигмента и светостабилизатора используется технический углерод марки К354. Он придает композиции черный цвет, улучшает товарный вид изделия и защищает композицию от ультрафиолетового излучения.

Таблица 2

Состав полимерной композиции КП-1

Наименование	Содержание ингредиентов	Плотность, кг/м3	Содержание ингредиентов	Навеска на пластосмеситель, кг
	м.ч.	м.%		об.ч	об. %
ПЭВП 20908-040	100,0	90,00	930	107,53	91,60	95,45
Огигомер дивинила	6,1	5,49	980	6,23	5,31	5,82
Перекись дикумила	2,25	2,03	1530	1,47	1,25	2,15
2,2'-метилен-бис-4-метил-6-циклогексил фенол	2,25	2,03	1200	1,88	1,60	2,15
Техуглерод К 354	0,5	0,45	1800	0,28	0,24	0,48
Итого	111,0	100,0	-	117,39	100	105,95

Объем загрузки 0,112 м³

? _см = 946 кг/м³

Физико-механические характеристики:

Условная прочность при растяжении, МПа_---------- 12,5

Относительное удлинение при разрыве, %_------------450

tg угла диэлектрических потерь_{----------------------------------}0,0001

Диэлектрическая проницаемость_{-------------------------------}2,3

Морозостойкость, °С_{------------------------------------------------------}-70



2.1.2 Обоснование состава полимерной композиции шифра КП-2

Полимерная композиция шифра КП-2 используется для изготовления изоляции проводов АППВ 3*2,5 и АППВ 3*4.

К полимерной композиции такого назначения предъявляются такие технические требования как: гибкость изделий, эластичность, стойкость к воздействию нагрузок; технологические требования: хорошая адгезия к металлу, небольшая усадка.

Для обеспечения комплекса требуемых эксплуатационных характеристик в качестве полимерной основы целесообразно использовать ПЭВП 20908-040 (100 м.ч), который является прекрасным электроизоляционным материалом, обеспечивает высокие прочностные показатели, отличается технологичностью, морозостоек, сохраняет эластичность при низких температурах, обладает высокой химической стойкостью, стойкостью к действию агрессивных сред.

Перекись дикумила (2,25 м.ч) добавляется в композиции в качестве сшивающего агента, который повышает прочностные показатели изделия за счет образования большого количества химических связей между макромолекулами, что увеличивает стойкость к внешним агрессивным воздействиям.

Для придания композиции таких свойств как гибкость и эластичность вводится олигомер дивинила (6,1 м.ч.), который к тому же хорошо совмещается с полимерной основой, улучшает перерабатываемость.

Композиция имеет синий цвет и хороший товарный вид за счет того что в ней присутствует такой пигмент как ультрамарин (0,5 м.ч.) По этой причине стабилизатором должно быть вещество, не вызывающее потемнение композиции. К таким стабилизаторам относятся соедиения фенольного типа.

В качестве стабилизатора вводится 2,2^,-метилен-бис-4-метил-6- циклогексилфенол (2,25 м.ч) не окрашивающий противостаритель, при его введении повышается теплостойкость.



Таблица 3

Состав полимерной композиции КП-2

Наименование	Содержание ингредиентов	Плотность, кг/м3	Содержание ингредиентов	Навеска на пластосмеситель, кг
	м.ч.	м.%		об.ч	об. %
ПЭВП 20908-040	100,0	90,00	930	107,53	91,50	95,35
Огигомер дивинила	6,1	5,49	980	6,23	5,30	5,82
Перекись дикумила	2,25	2,03	1530	1,47	1,25	2,15
2,2'-метилен-бис-4-метил-6-циклогексил фенол	2,25	2,03	1080	2,08	1,77	2,15
Ультрамарин	0,5	0,45	2350	0,21	0,18	0,48
Итого	111,0	100,0		117,52	100	105,84

Объем загрузки 0,112 м³

? _см = 945 кг/м³

Физико-механические характеристики:

Условная прочность при растяжении, МПа - 12,5

Относительное удлинение при разрыве, % - 450

tg угла диэлектрических потерь - 0,0001

Диэлектрическая проницаемость - 2,3

Морозостойкость, °С - 70

2.1.3 Обоснование состава полимерной композиции шифра КП-3

Полимерная композиция КП-3 предназначена для изготовления изоляции проводов типа АПВ-25 и АПВ-35 и формовых электроизоляционных изделий.

Провода типа АПВ-25 и АПВ-35 применяются в промышленном строительстве в качестве силовых проводов. Провода данного типа эксплуатируются в интервале температур -70 до 80 и при высокой влажности 80-95%, со средним уровнем агрессивных сред, при отсутствии динамических нагрузок, действие статических нагрузок невелико.

Полимерная композиция должна быть гибкой, эластичной, прочной, стойкой к воздействию внешней среды, стойкости к перепаду температур.

В состав смеси в качестве полимерной основы целесообразно использовать ПЭВП 20908-040 (100 м.ч), который является прекрасным электроизоляционным материалом, стоек к воздействию кислот и щелочей, морозостоек до -70 градусов по Цельсию, обладает высокой химической стойкостью, стойкостью к действию агрессивных сред, обеспечивает высокие прочностные показатели, отличается технологичностью и дешевизной, сохраняет эластичность при низких температурах.

Прочностные свойства изделия повышаются за счет того что применяемый сшивающий агент - перекись дикумила (3 м.ч.), образует большое количество химических связей между макромолекулами. Также увеличивает стойкость к внешним агрессивным воздействиям.

В рецептурный состав входит олигомер дивинила (6 м.ч.) - это жидкий мягчитель. Он улучшает перерабатываемость, придает композиции гибкость, эластичность. И самое главное хорошо совмещается с полимерной основой.

Также вводим стабилизатор 2,2^,-метилен-бис-4-метил-6-циклогексилфенол (2,0 м.ч). Это не окрашивающий противостаритель, при его введении повышается теплостойкость.

Таблица 4

Состав полимерной композиции КП-3

Наименование	Содержание ингредиентов	Плотность, кг/м3	Содержание ингредиентов	Навеска на пластосмеситель, кг
	м.ч.	м. %		об. ч	об. %
ПЭВП	100,0	90,00	930	107,53	91,55	95,35
Олигомер дивинила	6,00	5,40	980	6,12	5,21	5,72
Перекись дикумила	3,00	2,70	1530	1,96	1,67	2,86
2,2'-метилен-бис-4-метил-6-циклогексил фенол	2,00	1,80	1080	1,85	1,58	1,91
Итого	111,00	100,0		117,46	100,00	105,84

Объем загрузки 0,112 м³

?_см = 945 кг/м³

Физико-механические характеристики:

Условная прочность при растяжении, МПа - 12,5

Относительное удлинение при разрыве, % - 450

tg угла диэлектрических потерь - 0,0001

Диэлектрическая проницаемость - 2,3

Морозостойкость, °С - 70

2.1.4 Обоснование состава полимерной композиции шифра КП-9

Полимерная композиция КП-9 предназначена для изготовления изоляции проводов типа АПВ-25 и АПВ-35.

Провода типа АПВ-25 и АПВ-35 применяются в промышленном строительстве, а так же в качестве силовых проводов. Провода данного сечения применяются в условиях нормальной и повышенной влажности (до 95%) в условиях незначительных динамических и статических воздействий. На электроизоляцию воздействуют агрессивные среды различного характера (кислые и щелочные среды, кислород воздуха и т.п.), может подвергаться кратковременному воздействию открытого пламени или дуги электрических разрядов. Температурный интервал эксплуатации от +80 до -70°С. Возможно временное воздействие на электроизоляцию абразивных материалов (песок, цемент, окалина).

К полимерной композиции такого назначения предъявляются технические требования: гибкость, эластичность, стойкость к воздействию нагрузок; технологические требования: хорошая адгезия к металлу, небольшая усадка при шприцевании.

Для обеспечения комплекса требуемых эксплуатационных характеристик целесообразно использовать композицию следующего состава: в качестве полимерной основы используется ПЭВП 20908-040 (100 м.ч), который является прекрасным электроизоляционным материалом, обеспечивает высокие прочностные показатели, отличается технологичностью, морозостоек, сохраняет эластичность при низких температурах, обладает высокой химической стойкостью, стойкостью к действию агрессивных сред.

В качестве термостабилизатора полимерной композиции применяем дифенил-?-нафтиламин (0,8 м.ч.) совместно с дифенил-n-фенилендиамин (1,6 м.ч.). Эта группа стабилизаторов вводится для предотвращения или уменьшения термической деструкции. Дифенил-?-нафтиламин совместно с дифенил-n-фенилендиамин используются для повышения термостабильности расплавов полимеров.

Белая сажа марки БС-170 (0,5 м.ч.) используется в качестве пигмента, который придает композиции товарный вид, окрашивает ее в белый цвет.

Также в рецептурный состав входит кабельное масло (0,5 м.ч.). Это пластификатор, при его введении, уменьшается взаимодействие между

макромолекулами. Также данный пластификатор улучшает перерабатываемость полимерной композиции.

Таблица 5

Состав полимерной композиции КП-9

Наименование	Содержание ингредиентов	Плотность кг/м3	Содержание ингредиентов	Навеска на пластосмеситель, кг
	м.ч.	м. %		объем.ч	объем %
ПЭВП 20908-040	100,0	96,72	930	107,53	97,44	101,49
дифенил-?-нафтиламин	0,8	0,77	1117	0,72	0,65	0,81
дифенил-n-фенилендиамин	1,6	1,55	1230	1,30	1,18	1,62
Белая сажа БС-170	0,5	0,48	2100	0,24	0,22	0,51
Кабельное масло	0,5	0,48	900	0,56	0,51	0,51
Итого	103,4	100,0		110,35	100	104,94

Объем загрузки 0,112 м³

? _см =937 кг/м³

Физико-механические характеристики:

Условная прочность при растяжении, МПа - 16,3

Относительное удлинение при разрыве, % - 690

tg угла диэлектрических потерь - 0,0001

Диэлектрическая проницаемость - 2,3

Морозостойкость, °С - 70

2.1.5 Обоснование состава полимерной композиции шифра ПМ-1

Полимерная композиция ПМ-1 предназначена для изготовления изделий технического назначения - пластина техническая.

При эксплуатации, на пластину могут действовать нагрузки статического характера, поэтому композиция должна обладать высокими прочностными показателями, жесткостью, стойкостью к воздействию влаги, различных жидких агрессивных сред. При использовании пластины возможно изменение температуры в широком интервале. Так же, пластину могут использовать при изготовлении электроизоляционных изделий.

Для обеспечения требуемого комплекса технических и эксплуатационных характеристик целесообразно использовать в качестве полимерной основы эпоксидную смолу, модифицированную п-аминобензолсульфамидолом (100,0 м.ч). Под действием отвердителя, смола переходит из термопластичного в термореактивное состояние, таким образом обеспечивается стойкость композиции и стойкость к агрессивным средам.

В качестве отвердителя используется дицианамид (7,0 м.ч), который является сшивающим агентом. Его введение в композицию способствует увеличению прочности изделия к различным статистическим нагрузкам.

Содержание отвердителя в композиции должно быть точным, его недостаток приводит к резкому ухудшению физических свойств, а избыток - к снижению теплостойкости и модуля упругости.

В качестве стабилизатора используется борный ангидрид (7,0 м.ч), который увеличивает стойкость изделия к окислению и тепловому старению.

Роль наполнителя выполняет стекловолокно (100,0 м.ч), которое резко увеличивает прочность композиции, теплостойкость, стойкость к ударным нагрузкам, химическая стойкость, диэлектрические свойства. Использование стекловолокна снижает стоимость изделия.

Таблица 6

Состав полимерной композиции ПМ-1

Наименование	Содержание ингредиентов	Плотность кг/м3	Содержание ингредиентов	Навеска на смеситель, кг
	м.ч	м %		об.ч	об. %
эпоксидая смола, модифицированная п-амино-бензол- сульфамидолом	100,0	46,73	1180	84,75	69,41	393,20
Борный ангидрид	7,0	3,27	1840	3,80	3,11	27,52
Дицианамид	7,0	3,27	1405	4,98	4,08	27,52
Стекловолокно	100	46,73	3500	28,57	23,40	393,20
Итого	214,0	100,0		122,10	100,00	841,44

Объем загрузки 0,48 м³

?_см = 1753 кг/м³

Физико-механические характеристики:

Ударная вязкость, кгс/см² - 8-10

Разрушающее напряжение при избиге, МПа - 1000-1100

Разрушающее напряжение при сжатии, МПа - 2000

Разрушающее напряжение при растяжении, МПа - 65

Теплостойкость по Мартенсу, °С - 190

Удельное объемное электросопротивление, Ом*см - 1*10¹⁴

Удельное поверхностное электросопротивление, Ом*см - 1*10¹⁴

Тангенс угла диэлектрических потерь - 0,015

2.1.6 Обоснование состава полимерной композиции шифра ПМ-6

Полимерная композиция ПМ-6 предназначена для изготовления изделий технического назначения - лоток технический.

При эксплуатации, на лоток могут действовать нагрузки статического характера, поэтому композиция должна обладать высокими прочностными показателями, жесткостью, стойкостью к воздействию влаги, различных жидких агрессивных сред. При использовании лотка возможно изменение температуры в широком интервале. Так же, лоток могут использовать при изготовлении электроизоляционных изделий.

Для обеспечения требуемого комплекса технических и эксплуатационных характеристик целесообразно использовать в качестве полимерной основы используется эпоксидный диановый олигомер (100,0 м.ч) , при его использовании увеличивается стойкость к агрессивным средам и теплостойкость. Использование жидкого полимера обеспечивает хорошую пропитываемость волокнистого наполнителя.

Роль наполнителей выполняют: ароматическое полиамидное волокно (110,0 м.ч) и алифатическое полиамидное волокно (47,14 м.ч), они усиливают прочность, ориентированность, улучшают технические и технологические свойства, увеличивается прочность на истирание. Волокна также увеличивают прочность при резких статических нагрузках. В качестве отвердителя используется м-фенилендиамин (11,43 м.ч) , который обеспечивает прочность и теплостойкость получаемой полимерной композиции.

Таблица 7

Состав полимерной композиции ПМ-6

Наименование	Содержание ингредиентов	Плотность, кг/м3	Содержание ингредиентов	Навеска на смеситель, кг
	м.ч.	м. %		об.ч	об. %
Эпоксидный диановый олигомер	100,0	35,00	1150	86,96	35,81	197,74
м-фенилендиамин	11,43	4,00	1110	10,13	4,24	22,60
графит	17,14	6,00	2400	7,14	2,94	33,89
Алифатическое полиамидное волокно	110	38,50	1135	96,92	39,91	217,51
Ароматическое полиамидное волокно	47,14	16,50	1135	41,53	17,10	93,21
Итого	285,71	100,00		242,85	100	564,96

Графит (17,14 м.ч) используется как наполнитель, который существенно увеличивает сопротивление истиранию, и является твердым лубрикантом. Проявляет свое действие при изготовлении полимерной композиции.

Объем загрузки 0,48 м³

?_см = 1177 кг/м³

Физико-механические характеристики:

Ударная вязкость, кгс/см² - 68

Интенсивность истирания, кг/см² - 0,17

2.1.7 Обоснование состава полимерной композиции шифра ПМ-7

Полимерная композиция ПМ-7 предназначена для изготовления изделий технического назначения - лоток технический.

Данное изделие эксплуатируется в условиях статических нагрузок, воздействий агрессивных сред, высоких температур. Лоток может помещаться по транспортным системам (ленточным, роликовым и т.д.)

К продукции такого назначения предъявляются требования: стойкость к действию статических нагрузок, стойкость к действию высоких температур, высокая теплостойкость, малое водопоглощение.

В качестве полимерной основы используется эпоксидный диановый олигомер (100,0 м.ч) , при его использовании увеличивается стойкость к агрессивным средам и теплостойкость. . Использование жидкого полимера обеспечивает хорошую пропитываемость волокнистого наполнителя.

Роль наполнителей выполняют: ароматическое полиамидное волокно (110,0 м.ч) и алифатическое полиамидное волокно (47,14 м.ч), они усиливают прочность, ориентированность, улучшают технические и технологические свойства, увеличивается прочность на истирание.

Как отвердитель вводится м-фенилендиамин (11,43 м.ч) , который обеспечивает прочность и теплостойкость получаемой полимерной композиции.

Дисульфид молибдена (17,14 м.ч) используется как наполнитель, который увеличивает сопротивление истиранию.

Таблица 8

Состав полимерной композиции ПМ-7

Наименование	Содержание ингредиентов	Плотность, кг/м3	Содержание ингредиентов	Навеска на смеситель, кг
	м.ч.	м. %		об.ч	об. %
1	2	3	4	5	6	7
Эпоксидный диановый олигомер	100,0	35,00	1150	86,96	39,88	220,08
м-фенилендиамин	11,43	4,00	1110	10,30	4,72	25,16
Дисульфид молибдена	17,14	6,00	4800	3,57	1,64	37,72
Ароматическое полиамидное волокн	110,0	38,50	1450	75,86	34,79	242,09
Алифатическое полиамидное волокно	47,14	16,50	1140	41,35	18,96	103,75
Итого	285,71	100,00		218,04	100	628,80

Объем загрузки 0,48 м³

?_см = 1310 кг/м³

Физико-механические характеристики:

Ударная вязкость, кгс/см² - 68

Интенсивность истирания, кг/см² - 0,17

Коэффициент трения - 0,22

2.1.8 Обоснование состава полимерной композиции шифра ПМ-9

Полимерная композиция ПМ-9 предназначена для изготовления изделий технического назначения - профиль технический. Продукция подобной номенклатуры эксплуатируется в условиях статических нагрузок, в интервале температур до 90°С и уровне влажности 80-90 %.

К продукции такого назначения предъявляются требования: стойкость к действию статических нагрузок, стойкость к действию высоких температур, стойкость к агрессивным средам.

Всем этим требованиям соответствует композиция ПМ-9. В качестве полимерной основы используется эпоксидная смола ЭХД (100,0 м.ч) , при ее использовании увеличивается стойкость к агрессивным средам и теплостойкость.

В качестве отвердителя вводятся диэтиловый эфир малеиновой кислоты (5,0 м.ч) и 3,3'-дихлор-4,4'-диамино-дифенилметан (60,0 м.ч), которые обеспечивают высокое сопротивление разрушению при статических деформациях, увеличивается износостойкость. Также 3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметан является компонентом, обеспечивающим хорошее смачивание волокон.

Наполнение композиции осуществляется ароматическим полиамидным волокном (600,0 м.ч), при введении которого обеспечивается высокая прочность, обеспечивается стойкость к статическим нагрузкам.

Таблица 9

Состав полимерной композиции ПМ-9

Наименование	Содержание ингредиентов	Плотность, кг/м3	Содержание ингредиентов	Навеска на смеситель, кг
	м.ч.	м. %		об.ч	об. %
Эпоксидная смола ЭХД	100,0	13,08	1200	83,33	12,65	72,85
3,3'-дихлор-4,4'-диамино - дифенилметан	60,0	7,84	1435	41,81	6,35	43,71
Диэтиловый эфир малеиновой кислоты	5,0	0,65	960	5,21	0,79	3,64
Ароматическое полиамидное волокно	600,0	78,43	1135	528,63	80,21	437,08
Итого	765,0	100,00		658,98	100,00	557,28

Объем загрузки 0,48 м³

?_см = 1161 кг/м³

Физико-механические характеристики:

Коэффициент трения - 0,06

Разрушающее напряжение при сжатии, кг/см² - 2700



2.2 Обоснование выбора и описание технологического процесса приготовления полимерных композиций

2.2.1 Прием, хранение и дозирование гранулированных и порошкообразных ингедиентов

В качестве полимерной основы электроизоляционных материалов используется полиэтилен низкой плотности, эпоксидная смола ЭХД, эпоксидный диановый олигомер, эпоксидная смола модифицированная n-аминобензосальфидом.

Полимеры поступают на предприятие в мешках и биг-бегах массой 50 и 500 кг.

Свойства полимеров при хранении могут существенно ухудшаться вследствие процессов деструкции под влиянием внешних агрессивных воздействий (температура, влажность, свет и др.). Основным условием хранения является постоянство температуры и влажности, а так же соблюдение светового режима склада.

Хранение полимеров осуществляется в стационарных складских помещениях, обеспеченных системами вентиляции (приточно-вытяжной) и кондиционировании воздуха.

Мешки или биг-беги с полимером хранятся в контейнерах и коробках. Перед отправлением на изготовление полимерной композиции происходит растаривание мешков.

С помощью пневмовакуумной транспортной системы полимеры из мешка попадают в приемный бункер.

Смесь материала с воздухом перемещается по трубопроводу и попадает в циклон-отделитель. В циклоне-осадителе скорость воздушного потока уменьшается, частицы материала теряют скорость и выгружаются в приемный бункер.

Из бункера гранулы шнековым питателем подаются на весы, где происходит взвешивание необходимого количества полимера. С весов гранулы ленточным транспортером поступают на смеситель.

Остальные порошкообразные компоненты электроизоляционных композиций поступают на предприятие в мешках, пакетах или биг-бегах.

Хранение компонентов осуществляется в складских помещениях, имеющих изолированные участки хранения ингредиентов, каждый компонент подвергается контролю влажности. При необходимости осуществляется подсушивание. Для сушки используется вакуум-сушильная камера. Подсушенный материал поступает в бункера на участок автоматического дозирования при помощи ПТК. Порошкообразные компоненты используемые для приготовления волокнистых пресс-материалов, поступают на склад в мешках биг-бегах и барабанах. И так же происходят контроль на влажность.

С помощью ветки ПТК загружаются в расходные бункера с различным рабочим объемом. По мере необходимости они шнековым питателем подаются на весы, а затем ленточным транспортером в смеситель.

Волокнистые наполнители взвешиваются на участке ручной развески. Это связано с их агрегатным состоянием, затрудняющим взвешивание и промежуточное хранение возле смесителя.

2.2.2 Прием, хранение и дозирование жидких компонентов

Жидкие ингредиенты (олигомер дивинила, эпоксидный диановый олигомер, 3,3^'-хлор-4,4^'-диаминодифенилметан, диэтиловый эфир малеиновой кислоты) подвозятся в цистернах или в емкостях завода-изготовителя. Некоторые ингредиенты смесей, расходуемые в небольших количествах, поступают на завод в бочках и другой мелкой таре. С целью улучшения условий транспортирования легкоплавких, а также и большинства жидких ингредиентов предусмотрен обогрев для поддержания температуры в пределах 80-90⁰ С.

Хранение легкоплавких и жидких ингредиентов производится в обогреваемых паром резервуарах емкостью от 25 до 75 м³, располенных в подвалах зданий. Емкости устанавливаются на деревянных поддонах в специализированном складском помещении. Складское помещение оснащено системой приточно-вытяжной вентиляции и соответствующими мерами противопожарной безопасности.

Все заводские резервуары для жидких и легкоплавких пластификаторов оборудуются приборами для контроля и автоматического регулирования уровня и температуры. Количество поступающих материалов и емкость резервуаров определяются суточным расходом материалов и нормами и запаса.

Основная часть мягчителей шестеренчатыми насосами из цистерн склада через систему обогреваемых трубопроводов перекачивается в промежуточные расходные емкости подготовительного цеха. Из расходных емкостей мягчители, обогреваемые паровыми циркуляционными трубопроводами, поступают к оборудованию автоматической развески.

автоматизация оборудование электроизоляционный полимерный

2.2.3 Процесс изготовления полимерных композиций для электроизоляционной продукции

Полимерная композиция изготавливается в смесителях периодического действия ПСВД-270/20. Процесс изготовления осуществляется в одну стадию. Применение смесителя периодического действия обусловлено наличием большого количества выпускаемых полимерных композиций и использованию в них исходных разнофазных ингредиентов.

Материалы в камеру смесителя загружаются через верхнюю воронку, обрабатывается внутри рабочей камеры двумя вращающимися навстречу друг другу роторами с фрикцией 1:1,18. Материал перерабатывается в зазорах между гребнями роторов и неподвижными стенками камеры.

Процесс изготовления осуществляется при скорости вращения заднего ротора 20 об/мин и переднего 16,95 об/мин, температура процесса составляет 130°С. Загрузка ингредиентов полимерной композиции осуществляется в течении 30 секунд. После окончания загрузки, верхний затвор смесителя закрывают и начинают процесс перемешивания компонентов в течении четырех минут. Степень заполнения смесительной камеры составляет 0.75-0,8 на полимерную композицию действует давление 0,6-0,8 МПа.

Полученная полимерная композиция через нижний затвор поступает в гранулятор. В грануляторе полимерная композиция разогревается, измельчается. Гранулы полимерной композиции захватываются охлаждающим воздухом и транспортируются либо на цеховой склад для промежуточного хранения, либо затариваются в мешки для продажи сторонним организациям.

2.2.4 Процесс изготовления волокнистых пресс-материалов

Полимерная композиция изготавливается в одном бегунковом смесителе типа СН 568. Процесс изготовления осуществляется в одну стадию. Использование смесителей бегункового типа обусловлено спецификой изготавливаемой полимерной композиции (получаемая композиция изготавливается с применением волокнистых материалов).

Бегунковый смеситель имеет основные элементы: цилиндрическая чаша, перемешивающие органы, привод и станину.

В цилиндрической чаше происходит процесс периодического смешения. Боковые внутренней стороны выкладываются резиной или иным стойким к абразивному износу материалу. Днище чаши изготавливается из бронированных листов, т.к. она в большей степени подвержена силовому воздействию. Чаша имеет плоскую крышку со штуцерами для загрузки шипучих или жидких компонентов. В днище чаши имеется один штуцера для выгрузки готовой композиции из смесительной камеры. На период изготовления композиции разгрузочные штуцеры закрыты затворами, имеющими гидравлический привод. Перемешивающий орган состоит из цилиндрических катков и плунжерных отвалов. Катки или закреплены на крестовине, которая посажена на консольный вал пропущенный через днище чаши. На крестовине так же закреплены отвалы, которые предназначены для перемешивания изготавливаемой композиции. Катки служат для уплотнения и перетирания материала.

Наружная поверхность катков футеруется резиной. Для создания высоких удельных давлений на материал смесители снабжаются рессорным прижатием катков.

Достоинства бегунковых смесителей: возможность изготовления композиции из волокнистых материалов, которые необходимо пропитывать растворителями или смолами.

Недостатки бегунковых смесителей: большая энерго- и металлоемкость, а так же сложность конструкции привода.

Загрузка ингредиентов осуществляется в течении трех минут, время перемешивания составляет двадцать минут. Степень заполнения смесительной камеры составляет 0,75-0,8. На полимерный материал действует удельное давление 0,8-1,8 МН/м² со стороны цилиндрических катков.

Полученная полимерная композиция через нижний люк выгружается в бункер, затем в барабанный смеситель для разрыхления и затем подается в аэровихревую сушилку. Температура сушки 55-90 ^°С, содержание летучих 3,5-5,5 %, продолжительность сушки 30 минут. Подсушенный материал поступает в смеситель-стандартизатор, где перемешивается и выдерживается для выравнивания влажности.

После окончания процесса стандартизации, полимерный материал вакуумной системой транспортируется на цеховой склад для промежуточного хранения или затаривается в мешки для продажи сторонним организациям.

2.3 Контроль процесса приготовления полимерной композиции

При изготовлении полимерной композиции необходимо строго соблюдать заданный режим.

В процессе смешения контролируется и автоматически регулируется: температура, продолжительность смешения, давление сжатого воздуха, на процесс верхнего затвора в пластосмесителе или давлении катков в бегунковом смесителе.

Для этой цели применяют контрольно-измерительные приборы, которые при достижении заданной температуры в смесительной камере подают импульс к автоматической системе управления смесителями на выгрузку смесей. Температуру смеси измеряют специальной термопарой, расположенной в корпусе смесительной камеры.

После окончания смешения контролируют качество смесей. Если контролируемые показатели смесей не соответствуют заданным нормам, то такие смеси бракуют и их дальнейшее использование определяется заводской лабораторией.

2.4 Контроль качества полимерной композиции

Определени...