Результаты экспериментальных исследований кратко могут быть сформулированы следующим образом.
Положение 1. При смешивании порошка и мономера в течение 2 мин происходит набухание поверхности каждой суспензионной частицы порошка. Затем наступает стадия их растворения.
С поверхности частиц порошка набухшие слои отщепляются и переходят в окружающий мономер, в результате чего он приобретает коллоидно-вязкую консистенцию.
Положение 2. Скорость растворения частиц порошка при равных условиях зависит от интенсивности перемешивания, так как при этом обеспечивается более активный доступ мономера к частицам порошка. Сразу после смешивания порошка и мономера в так называемой «песочной» стадии масса не обладает текучестью. После того как произойдет набухание частиц порошка и начинается растворение, мономер приобретает коллоидно-вязкую структуру, масса становится текучей.
Положение 3. Наилучшая с технологической позиции текучесть у базисных пластмасс, выпускаемых отечественной промышленностью (этакрил, фторакс, протакрил, редонт и др.), наблюдается, когда предварительно охлажденный порошок и мономер взяты в соответствии с инструкцией и интенсивно перемешиваются в течение 40—60 с (в зависимости от дисперсности порошка), а затем выдерживаются 2—3 мин в камере холодильника. Такая пластмасса легко заливается в загрузочную камеру и беспрепятственно проходит по литниковой системе и хорошо уплотняется.
Положение 4. Если порошок и мономер интенсивно перемешать в течение 40—60 с, а затем полученную смесь поместить в марлевую салфетку и сжать, например вручную, то из нее можно выжать мономер, как воду из влажной ваты. Если смесь поместить в гипсовую форму и сжать ее при помощи поршня, то также можно выжать мономер. Гипс в данном случае играет роль проницаемой мембраны. Количество мономера, которое удается выжать, зависит от стадии растворения частиц порошка (вязкости массы), от пористости гипса и силы давления (рис. 11).
В песочной стадии при давлении на поршень с силой 5 атм удается выжать в сухую гипсовую прессформу от 30 до 50 % мономера. Наряду с мономером из формуемой массы вытесняются пузырьки воздуха. По мере увеличения вязкости пластмассы количество вытесняемого мономера резко уменьшается, и в стадии резиноподобной консистенции, применяемой обычно для формования, вытесняется менее I %, а мелкие пузырьки воздуха практически не вытесняются.
П. Схема выжима мономера и воздушных пор при литьевом прессовании.
1 — загрузочная камера, 2 — резиновый поршень, 3 — формуемая пластмасса, 4 — гипс.
Проводя серии экспериментальных исследований, мы убедились, что существенным для выжима мономера является плотность окружающей среды. Если смесь порошка и мономера поместить в металлический стакан и установить металлический поршень, то при давлении более 50 атм масса уплотняется в пределах до 2 % за счет сжимаемости пузырьков воздуха, находящегося между эмульсионными частицами порошка, но выжать мономер и пузырьки воздуха не удается. После полимеризации под таким давлением структура пластмассы будет более плотной, но масса образцов практически остается равной массе первоначально взятой смеси порошков и мономера. Л. П. Бойко (1982), проводя в нашей лаборатории опыты с окрашенным мономером и введением меченого йода, получил убедительные данные о том, что_ в кювете при давлении на пластмассу 3—4 атм в процессе формования мономер выжимается и проникает во всю толщу гипса. А. В. Павленко (1981) показал, что при этом определенную роль играет изоляционный материал. Например, вазелин и силикатный клей затрудняют проникновение мономера,