После формования жидкотекучей пластмассы с помощью шприц-кювет следует проводить двухстадийную полимеризацию. Вначале проводить «направленную полимеризацию» при температуре до +100 °С, а затем общую в сушильном шкафу при температуре +120... + 130 °С.
Направленная полимеризация — это нагрев кюветы со стороны, противоположной поступлению формуемой акриловой базисной пластмассы. Для проведения направленной полимеризации шприц-кювету нижней частью помещают в горячий песок, который находится . в низкобортовой металлической коробке, установленной (рис. 25) на электроплитке с температурой подогрева + 180. . . + 200 °С. Тепло начинает проникать со стороны дна кюветы. Масса гипса снизу прогревается за счет пара закипающей излишней межкристаллизационной воды. При этом в кювете тепло распространяется вверх относительно медленно. Загрузочная камера, расположенная сверху, длительное время не нагревается, и пластмасса, находящаяся в ней под давлением, поступает в кювету, компенсируя полимеризационную усадку. Давление поршня на пластмассу и через пластмассу изнутри кнаружи на поверхность прилежащего гипса не допускает проникновения паров воды в полимеризат. Вследствие этого не происходит нежелательного водонасыщения пластмассы. Направленная полимеризация проводится 25—30 мин, после чего загрузочная камера снимается и кювета переносится в сушильный шкаф для общей полимеризации при температуре -f 120. ..+ 130 °С в течение 1
/
ч. Для подтверждения целесообразности проведения двухстадийной полимеризации были проведены [Павленко А. В., 1981] серии экспериментальных исследований.
Первая серия опытов проведена с целью изучения скорости распространения температуры в гипсовой пресс-форме. Гипсовые блоки с гнездами для установки термометров на разных уровнях` (рис. 26) помещали на электроплитку с температурой -f 180 °С и записывали скорость подъема температуры. Оказалось, что нагрев до 100 °С в зоне А происходит за 16 + 0,57 мин, в зоне Б — спустя 29±0,34 мин и в зоне В — 40±0,48 мин. Причем до тех
25. Схематическое изображение направленной полимеризации. 1 — гипс в кювете, 2 — заформованная пластмасса, 3 — поднос с песком, 4 — электроплитка.
26. Схема измерения температуры при направленной полимеризации. А, Б, В — гипсоблоки; I — гипс, 2—термометры; 3 — электроплитка.
пор пока основная масса межкристаллизационной воды в гипсоблоках не испарится, температура внутри гипса не поднимается выше +105°С. Температура до + 105 °С поднимается за счет образования перегретого пара. Скорость испарения воды зависит от температуры нагрева и величины гипсоблока. Величина гипсоблока в разработанных нами шприц-кюветах в пересчете на площадь нагрева меньше, чем в обычной стандартной кювете. При загипсовке моделей в кювету мы рекомендовали использовать гипс с песком. Песчинки воды не содержат, но, как известно, в значительной степени ускоряют ее испарение.
Вторая серия опытов проведена с целью изучения структуры пластмассы в зависимости от способа формовки и полимеризации. Для этого восковые заготовки в форме цилиндра высотой 40 мм и с диаметром основания 10 мм загипсовали (по 5 шт.) в кюветы. После удаления воска в 5 кюветах пластмассу формовали методом литьевого прессования; в других 5 — методом компрессионного прессования. В первых 5 кюветах сначала проводили направленную, а затем общую полимеризацию пластмассы. В других 5 проводили общую полимеризацию, опуская их в воду. После полимеризации из образцов готовили шлифы и изучали в оптическом микроскопе при увеличении