КОМБИНИРОВАННАЯ ПЛИТА

Полезная модель относится к комбинированным плитам, изготавливаемым из композиции на основе поликарбоната (ПК) и АБС (акрилонитрилбутадиенстирола) - пластика методом соэкструзии, предназначенным для изготовления из указанных плит методом вакуумного формования деталей интерьера и экстерьера автомобилей.
Проведенный патентный поиск показал, что на данный момент в патентно-технической литературе нет сведений о комбинированных плитах, изготовленных путем соэкструзии композиции АБС с ПТР более 12 г /10 мин., и ПК с ПТР более 17 см 3/10 мин согласно DIN EN ISO 1133 MVR (260°С/5 кг).
Задача, решаемая полезной моделью - расширение ассортимента комбинированных плит, из которых методом термо- или вакуум- формовки можно изготавливать различные изделия, в том числе предназначенные для изготовления деталей интерьера и экстерьера салона автомобиля, получения комбинированных плит с повышенными прочностными показателями термостойкостью и теплостойкостью.
Поставленная задача решается за счет того, что разработана комбинированная плита, состоящая из двух и более слоев, выполненная методом соэкструзии, в которой каждый слой выполнен из композиции акрилонитрил-бутадиен-стирола (АБС пластика) и поликарбоната (ПК).
Плита может быть выполнена с тиснением или без тиснения верхнего слоя.
Плита содержит слои, которые выполнены из композиции АБС/ПК-материала с различными ПТР.
Толщина верхнего и нижнего слоев трехслойной плиты составляет 5-15% от общей толщины выпускаемого листа.
Нижний или внутренний слой трехслойной плиты содержит рекуперат композиции, поступающий в производство после дробления обрезков данного листа.
Технический результат от использования полезной модели заключается в том, что созданная методом соэкструзии комбинированная многослойная плита, каждый слой которой выполнен из композиции АБС/ПК расширяет ассортимент комбинированных плит, из которых методом термо- или вакуум-формовки можно
изготавливать различные изделия, в том числе предназначенные для изготовления деталей интерьера салона автомобиля.
Использование композиции ПК с АБС-пластиками позволяют улучшить термопластичность, относительное удлинение при разрыве по сравнению с листами, изготовленными из АБС, и одновременно удешевить изделие относительно изделий из чистого ПК.
За счет выполнения плиты из слоев, имеющих различный ПТР, увеличивается температурный режим эксплуатации листов при минусовой температуре и при плюсовой температуре, увеличивается прочностные свойства комбинированной плиты - разрушающее напряжение, ударная вязкость по Шарли, твердость по Шору.
Плиты, полученные с использованием полезной модели могут работать в условиях более высоких температур, чем плиты из АБС. Кроме того, использование в качестве материала, из которого изготавливают слои плиты, композиции АБС/ПК, позволяет в дальнейшем устранять дефекты наружной поверхности плиты за счет небольшого прогрева, при этом плита не меняет своих физико-механических свойств.
Материал с высоким ПТР обычно используется для литья изделий из пластика, однако, очень трудно изготавливать крупногабаритные детали методом литья. Формованные детали тех же габаритов из материала с таким же высоким ПТР обладают одинаковыми физико-механическими свойствами по всей поверхности детали, что повышает качество детали. Однако, ранее для формования не использовали материал с высоким ПТР, поскольку невозможно было обеспечить равномерность прогрева при изготовлении плиты методом соэкструзии.
Использование при изготовлении заявляемой плиты в качестве материала слоев композиции АБС/ПК с высоким ПТР позволяет добиваться снижения температуры переработки и позволяет производить повторную переработку композиции (добавлять измельченные отходы плиты к первоначальному материалу в нижний слой).
Фиг.1 - общий вид комбинированной плиты, состоящей из двух слоев.
Фиг.2 - общий вид плиты, состоящей из трех слоев.
Комбинированная плита состоит как минимум из двух слоев 1, 2, причем каждый слой выполнен из композиции акрилонитрил-бутадиен-стирола (АБС пластика) и поликарбоната (ПК). Как правило, в двухслойных плитах верхний
слой 1 плиты выполнен из композиции АБС/ПК материала с ПТР более 17 см 3/10 мин согласно DIN EN ISO 1133 MVR (260°С/5 кг), а нижний слой 2 выполнен из композиции АБС/ПК с ПТР более 10 г /10 мин без предварительной сушки материала.
Комбинированная плита, может быть выполнена из трех слоев, в этом случае верхний 1 и нижний 3 слои выполнены из первичного материала, а внутренний слой 2 выполнен с добавлением рекуперата. При изготовлении трехслойной плиты толщина верхнего 1 и нижнего 3 слоев составляет 5-15% от общей толщины листа каждого слоя. При изготовлении однослойного листа толщина верхнего слоя 1 составляет 5-15% от общей толщины выпускаемого листа.
Комбинированная плита изготавливается путем соэкструзии двух и более слоев, из композиции акрилонитрил-бутадиен-стирола (АБС пластика) и поликарбоната (ПК). В процессе изготовления плиты используют готовые продукты композиций, закупаемые у производителей данных композиций.
Покупные композиции могут содержать 85%-10% поликарбоната и 15%-90% акрилонитрила-бутадиен-стирола. При этом, если используются композиции с увеличенным содержанием поликарбоната в составе композиции, то улучшаются физико-механические показатели получаемой плиты в частности показатель ударной вязкости по Изоду с надрезом, а также повышается температурный режим эксплуатации. Однако, в этом случае повышается и температура переработки материала и требуется дополнительная сушка исходного материала, так как возрастает чувствительность материала к следовым количествам влаги, которые приводят к деструкции материала.
Использование при изготовлении плиты композиций с составом элементов в указанных пропорциях позволяет соблюдать баланс физико-механических свойств плиты и осуществлять дальнейшую обработку ее методом вакуум- или термо-формования. Если используется композиция с уменьшенным количеством ПК, то это может привести к снижению физико-механических показателей и уменьшению температурных параметров эксплуатации, а дальнейшее увеличение количества ПК в составе композиции приводит к снижению эластичности материала, увеличению температурных режимов переработки, удорожанию плиты.
Комбинированная плита может быть изготовлена с использованием известного оборудования (экструдеров) с соблюдением соответствующих разработанных режимов технологии процесса.
В Таблицах 1 и 2 приведены данные физико-механических свойств разработанной плиты.
Таблица 1.
Характеристики комбинированной плиты из композиции АБС+ПК с содержанием ПК не менее 60%.
№ п.Г
НаименованиеПоказателя
Норма
МетодИспытания
1
Разрушающее напряжение при растяжении, Мпа, не менее
По ГОСТ 11262-80
- в продольном направлении
44,2
- в поперечном направлении
44,2
2
Относительное удлинение при разрыве,%, не менее
По ГОСТ 11262-80
- в продольном направлении
50
- в поперечном направлении
50
3
Ударная вязкость по Шарпи на образцах без надреза при +20°С, кДж/м<sup>2</sup>, не менее
По ГОСТ 4647-80
- в продольном направлении
не разрушается
- в поперечном направлении
не разрушается
при -20°С, кДж/м<sup>2</sup>, не менее
- в продольном направлении
не разрушается
- в поперечном направлении
не разрушается
4
Теплостойкость по Вика при Р=5 кг, °С не менее
115
По ГОСТ 15088-83
5
Твердость методом вдавливания шарика под нагрузкой 6,17 Н (62,5кг), Мпа, не менее
90
По ГОСТ 4670-91
6
Температура изгиба под нагрузкой при напряжении 1,8 Мпа, °С, не менее
95
По ГОСТ 15088-83
7
Модуль упругости при изгибе, Мпа, не менее
1470-1760
По ГОСТ 95 50-81
Таблица 2.
Характеристики комбинированной плиты из композиции АБС+ПК с содержанием ПК не более 10%.
№п. Г
Наименование
Норма
Метод
Показателя
Испытания
1
Разрушающее напряжение при растяжении, Мпа, не менее
По ГОСТ 11262-80
- в продольном направлении
40
- в поперечном направлении
40
2
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее
По ГОСТ 11262-80
- в продольном направлении
20
- в поперечном направлении
20
3
Ударная вязкость по Шарли на образцах без надреза при +20°С, кДж/м<sup>2</sup>, не менее
По ГОСТ 4647-80
- в продольном направлении
не разрушается
- в поперечном направлении
не разрушается
при -20°С, кДж/м<sup>2</sup>, не менее
- в продольном направлении
не разрушается
- в поперечном направлении
не разрушается
4
Теплостойкость по Вика при Р=5 кг, °С не менее
110
По ГОСТ 15088-83