Wykorzystanie Poroforów w Procesach Przetwórstwa Tworzyw Polimerowych

Zaawansowanie technologiczne współczesnego przetwórstwo tworzyw polimerowych, którego celem jest wytworzenie konkurencyjnego na rynku wytworu, jest wypadkową poziomu wzajemnych relacji pomiędzy maszyną przetwórczą, narzędziem, procesem i przetwarzanym materiałem. Analiza konstrukcji wyprasek i stosowanych tworzyw w najważniejszych branżach przemysłowych, wskazuje na coraz większe udział wytworów termoplastycznych o strukturze polimerowo-gazowej. Modyfikacja termoplastów przez porowanie jest zgodne ze światowymi tendencjami rozwoju materiałów pod kątem redukcji ich gęstości, a także z podejmowaniem działań w kierunku obniżania emisyjności CO₂ i wdrażania procedur środowiskowych (np. LCA). 

Wprowadzanie termoplastów porowatych i tworzyw kompozytowych do produkcji części samochodowych przyczyniło się do zmniejszenia ich masy. W opakowalnictwie od wielu lat stosuje się polimerowe materiały porowate, głównie w postaci styropianu i poliuretanu. Jednak trudności z recyklingiem materiałowym obu tworzyw spowodowało, że jako zamiennik stosuje się z powodzeniem poliolefinowe, polistyrenowe i polichlorkowe tworzywa porowate, uzyskane metodą porowania fizycznego i chemicznego.

Główną przesłanką wykorzystywania tej techniki modyfikacji właściwości jest obok zmniejszenia masy wytworów, wykorzystywanie poroforów w celu obniżenia skurczu przetwórczego w procesie wtryskiwania, podwyższania sztywności wytworów, polepszenia ich właściwości tłumiących hałas, poprawy izolacyjności i zmniejszenia kosztów wytwarzania. Zastosowanie chemicznych środków porotwórczych ułatwia także przetwórstwo tworzyw napełnionych o dużej lepkości oraz poprawia skuteczność wypełniania gniazd formy wtryskowej, zwłaszcza w przypadku błędnie zaprojektowanego układu przepływowego i nie technologicznej konstrukcji wypraski.

Stwierdzono również możliwość skrócenia cyklu wtryskiwania oraz zmniejszenia skurczu pierwotnego podczas wtryskiwania z dozowaniem poroforu. Dla wyprasek o skomplikowanych kształtach i różnicy w grubości ścianek, dodanie niewielkiej ilości chemicznych środków porotwórczych zmniejsza anizotropię skurczową, co w efekcie prowadzi do obniżenia poziomu naprężeń własnych oraz deformacji. Nie bez znaczenia jest fakt, że uzyskane w wyniku wtórnego przetwórstwa wytwory mają porównywalne, a czasami lepsze właściwości mechaniczne w stosunku do litych odpowiedników.

Wymaga to jednak modyfikacji znanych sposobów recyklingu mechanicznego w celu dostosowania ich do dezintegracji lekkich struktur porowatych.

dr inż. Dariusz SYKUTERA

Kierownik Zakładu Przetwórstwa i Recyklingu Tworzyw

Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy

Wydział Inżynierii Mechanicznej

85-789 Bydgoszcz

Al. Prof. S. Kaliskiego 7

E.

http://www.zpirt.utp.edu.pl

Pliki do pobrania

21_sykutera.pdf