Электропроводимость или электропроводность полимерных материалов характеризуют величиной, обратной проводимости по физическому смыслу, а именно удельным объемным электрическим сопротивлением pv.

Также используют величину рs — удельное поверхностное электрическое сопротивление. Очевидно, что чем меньше р, тем больше электропроводность материала.

Удельное объемное электрическое сопротивление — это сопротивление между электродами, приложенными к противоположным граням единичного куба с размером стороны 1 м, выражается в Ом-м. Значение рv для пластмасс изменяется в пределах от 10 в -3 степени до 10 в 18 степени Ом-м.

Удельное поверхностное электрическое сопротивление — сопротивление между противоположными сторонами единичного квадрата со стороной 1 м на поверхности полимерного образца; выражается в Ом. Значения ру в значительной мере зависят от условий испытания. При 20 °С и относительной влажности воздуха в 60 % значения рs для полимеров составляет от 10 в -1 степени до 10 в 16 степени Ом.

Электропроводность придается промышленным пластмассам введением в них определенных количеств металлосодержащих наполнителей: порошков металлов, металлических волокон и тканей, металлизированных волокон, тканей и изделий.

Лит.: «Производство изделий из полимерных материалов» ред. В.К. Крыжановского, изд. Профессия, Спб 2004

Экструзионная головка— это съемный технологический инструмент, предназначенный для оформления экструднрусмого расплава в погонажное изделие, конфигурация поперечного сечения которого определяется геометрией формующего канала (щели, фильеры).

К головке предъявляются определенные требования, основные из которых: обеспечение равномерности подачи гомогенизированного расплава к формующему каналу; отсутствие зон «застоя» в каналах; жесткость и размерная стабильность профилирующих элементов; возможность регулирования теплового и реологического режимов перерабатываемых расплавов, простота и надежность присоединения пластикаторов.

Конструкции формующих головок характеризуются значительным разнообразием.

По направлению потока расплава головки могу быть прямоточными и угловыми. В последних происходит поворот расплава, и изделие выходит из головки под определенным углом к оси входного потока.

По конфигурации формующей щели различают головки плоскощелевые, кольцевые (трубные, рукавные), профильные. По форме профиля — для изделий открытого типа (листы, плоские пленки, стержни, уголки, швеллера и др.), закрытого типа (рукава, трубы, шланги, трубчатые уплотнители), смешанного типа и специальные головки (сложные профили, армированные, комбинированные, гибридные изделия).

По величине, давления различают головки низкого (до 4 МПа), среднего (до 10 МПа) и высокого (более 10 МПа) давления.

При всем разнообразии конструкционного оформления в большинстве формующих головок можно выделить наличие общих элементов. К ним относятся корпус с элементом присоединения к цилиндру экструдера. Это может быть фланцевое, байонетное или резьбовое соединение. Адаптер; фильтр-решетка; кольцевые зонные электронагреватели; регулировочное кольцо (губка в плоскощелевых головках). В головках закрытого типа обязательно присутствует дорн с дорнодер-жателем и нередко система для подачи воздуха внутрь изделия (труба, пленочный рукав, закрытый профиль). Поверхность рабочих каналов головки, кроме ее формующей зоны, может быть гладкой или с винтовой нарезкой, позволяющей улучшить процесс гомогенизации расплава.

Электростатическое нанесение покрытия — это сложный технологический процесс, который заключается в электростатической зарядке порошка для нанесения его на полимерную поверхность.

Как и в процессе газопламенного напыления, частицы полимера (размер частиц от 40 до 100 мкм) посредством сжатого воздуха подводятся к пистолету-распылителю и при выходе из него заряжаются в электрическом поле от 50 до 100 кВ. Заземленные металлические поверхности, на которые предполагается нанести напыление, притягивают порошок, который образует равномерный слой; на определенное время он прилипает к поверхности.

Электростатическая зарядка порошка может осуществляться непосредственно в пистолете-распылителе (ЮкВ). При использовании такого метода плотность осаждения ниже. Затем изделие, на которое наносится покрытие, нагревается и сухой полимерный слой расплавляется. При электростатическом нанесении покрытия для возврата неиспользованного (осыпавшегося) порошка необходимо пойти на определенное усложнение конструкции установки. Для электростатического нанесения покрытия пригодны как реактоп-ласты (например, эпоксидные смолы или ненасыщенные полиэфирные смолы), так и термопласты (например, ПЭ, ПВХ или ПА). Толщина слоев составляет до 300 мкм. Как правило, из-за столь тонких слоев нет необходимости в придании металлическим поверхностям шероховатости. Тем не менее требуется их тщательная чистка. Описанное здесь электростатическое нанесение покрытия основано на том же принципе, что и нанесение порошковых лакокрасочных покрытий.

Лит.: «Переработка пластмасс» ред. А.Д. Паниматченко, изд. Профессия, Спб 2005

Линия экструзионная — включает в себя производственное оборудование, используемое для изготовления изделий определенного вида (начиная с полимерного гранулята или порошка).

В состав экструзионной линии входят: экструдер, формующая головка, калибровочное, охлаждающее, приемное, наматывающее оборудование, а также оборудование, используемое для разделительной резки.

Нередко в экструзионной линии используются и другие установки, например, приборы для измерения толщины стенок, маркировочные устройства (для тиснения на трубах необходимой информации), штамповочное оборудование или устройства формовки трубопроводных муфт. Кроме того, в состав линии можно включить устройства для приема изделий, например, вакуумные всасывающие рукава для приемки листов, качающиеся желоба (лотки) для труб и штабелирующее устройство.

Лит.: «Переработка пластмасс» ред. А.Д. Паниматченко, изд. Профессия, Спб 2005

Элемент нагревательный — это деталь экструзионной головки, необходимая для нагрева и поддержания определенной температуры расплава.

Чаще всего используют бандажные (ленточные) электронагреватели. Они представляют собой спирали из ленточного нихрома, намотанного на жаропрочный изоляционный материал. Такие нагреватели наиболее компактны и надежны в эксплуатации. Иногда для нагрева цилиндрических деталей используют специальный нагревательный провод, представляющий собой нихромовую проволоку в теплостойкой изоляции. Проводом обматывается деталь, а выводы подключаются к источнику электрического тока. Под провод целесообразно устанавливать тонкую изолирующую прокладку, например, из полиамидной пленки, предотвращающей пробой изоляции на корпус. Для этой же цели провод следует наматывать с некоторым шагом и провод сверху закрывать защитной изоляцией; подключение провода к источнику напряжения производится через керамические клеммники.

Применение нагревателей из нихромовой проволоки в керамических бусах не рекомендуется, так как такие нагреватели непрочные, через зазоры между бусами возможны электрические замыкания. Их, при необходимости, можно использовать как стационарные нагреватели, уложенные в пазах деталей головки.

В качестве токонесущего проводника (сопротивления) используется лента высокого омического сопротивления из жаростойких сплавов нихрома марок Х15Н60 или Х20Н80 по ГОСТу 12766-77. Напряжение питания электронагревателей — 220 В.

Подключение нагревателя к источнику тока производят с помощью штепсельных разъемов, позволяющих быстро подключать и отключать нагреватели; они удобны в эксплуатации и относительно долговечны, если с ними обращаться аккуратно.

Многие фирменные плоские нагреватели выполняются с толстыми металлическими накладками, в которых имеются отверстия для крепежных винтов и для установки гильз термопар, различных штуцеров в детали головки. Нагреватели с накладками долговечны и хорошо прилегают к нагреваемым поверхностям головки.

Электронагреватели в настоящее время стали такими же комплектующими деталями, как штепсельные разъемы и термопары. Все больше появляется специализированных фирм, занимающихся изготовлением нагревателей для литьевых и экстру-зионных машин по индивидуальным заказам и имеющих целый ряд стандартных конструкций, которые могут быть использованы при проектировании головок.

Лит.: «Экструзия профильных изделий из термопластов» ред. В.П. Володин, изд. Профессия, Спб 2005

Экструзионная сварка заключается в непрерывном заполнении нагретой разделки расплавом полимера, а также для соединения пленок и листов малой (до 3 мм) толщины.

Основными технологическими параметрами экструзион-ной сварки являются: температура присадочного расплава, скорость формирования сварного шва и давление на расплав. Оптимальная скорость составляет 0,1-0,5 м/мин; давление на расплав 0,05-0,6 МПа. Чем выше температура присадочного расплава, тем меньше его вязкость и, соответственно, меньше давление на расплав и выше скорость процесса. Важно, однако, не довести температуру расплава до такой температуры, при которой начинается деструкция полимера.

Экструзионная сварка в условиях оптимальных режимов может обеспечить прочность шва, близкую к прочности основного материала, но чаще их соотношение составляет 0,7-0,8. Лучшие результаты достигаются при совпадении материалов экструдируемого расплава и соединяемых деталей.

Лит.: «Производство изделий из полимерных материалов» ред. В.К. Крыжановского, изд. Профессия, Спб 2004

Элемент термочувствительный — это рабочий элемент (деталь) литьевой формы, который установлен для оптимального контроля над температурой поверхности в литьевой форме.

В каждой части формы необходимо закрепить отдельный температурный датчик, чтобы при различном термостати-ровании обеих частей иметь возможность раздельного контроля температур.

Лит.: «Переработка пластмасс» ред. А.Д. Паниматченко, изд. Профессия, Спб 2005

Формование экструзионно-выдувное — используется для производства полых и объемных изделий из термопластов — канистр, бочек, бутылей, флаконов, игрушек.

Производство изделий этим методом осуществляется в две стадии: сначала получают трубную заготовку с температурой несколько ниже температуры плавления, которую затем раздувают сжатым воздухом. В отличие от большинства методов получения изделий из пластмасс, где формование осуществляется из расплава, в основе этой технологии лежит использование не только пластической, но и преимущественно высокоэластической деформации, которая присуща только полимерам и является результатом перехода свернутых в клубок или собранных в пачки макромолекул в вытянутую форму под воздействием механических сил.

В зависимости от выбранного способа получения заготовки различают два метода раздувного формования: экструзионный и литьевой. В первом случае с помощью экструдера формуется заготовка в виде трубки (рукава), которая затем поступает в форму, где и происходит собственно процесс формования изделия за счет создания внутри заготовки повышенного давления воздуха.

Благодаря большой производительности и высокому уровню автоматизации этот метод является в настоящее время основным способом формования полых изделий и, в результате ряда усовершенствований, позволяет получать изделия объёмом от единиц миллилитров до нескольких десятков и даже сотен литров.

Для приготовления полых изделий применяются, как правило, экструдеры сравнительно небольших размеров, с диаметром шнека 50-90 мм. Поскольку сопротивление головки сравнительно невелико, а основным требованием является получение расплава с высокой однородностью, длина шнека также не превышает 15-18 D.

Лит.: «Производство изделий из полимерных материалов» ред. В.К. Крыжановского, изд. Профессия, Спб 2004

Эмульгатор — это стабилизаторы эмульсий, вещества, облегчающие эмульгирование и придающие эмульсиям устойчивость.

Действие эмульнатора обусловлено их способностью скапливаться на границе двух жидких фаз, снижая межфазное натяжение, и создавать вокруг капель защитный слой, препятствующий коагуляции и коалесценции.

Формование экструзионно-раздувное — это раздувание экструдированного термопластичного участка рукава внутри разъемной полой формы до тех пор, пока рукав не примет конфигурацию ее внутренней полости.

Таким образом, речь идет о двухступенчатом процессе. Первый этап — экструзия рукава (заготовки) как правило, из обращенной вниз угловой головки, а второй этап представляет собой раздувание этого рукава внутри сомкнутой формы и превращение его в полое изделие. Необходимые для этого машины в соответствии с принятой номенклатурой изделий подразделяются на оборудование, предназначенное для изготовления:

• упаковочных полых изделий (объем до 5 л);

• контейнеров (объем от 10 до 200 л);

• контейнеров больших размеров (объем от 600 до 3000 л).

Кроме того, существуют машины для изготовления технических деталей особой степени сложности. Из полимеров для раздувного формования чаще всего используется ПЭ (приблизительно 50%), за ним следует ПЭТ (около 40%), используемый в сфере производства тары. И далее — ПВХ, ПП, ПК и ПА. В основном при экструзионно-раздувном формовании используется одншнековые экструдеры.

Лит.: «Переработка пластмасс» ред. А.Д. Паниматченко, изд. Профессия, Спб 2005