Спосіб отримання полімерної композиції

Спосіб отримання полімерної композиції на основі порошкоподібного політетрафторетилену і вуглецевого волокнистого матеріалу, що включає попереднє подрібнення волокнистого матеріалу та змішування з порошком політетрафторетилену у сухому стані, який відрізняється тим, що після змішування компонентів суміш пропускають між обертовими вальцями. (19) (21) u200814770 (22) 22.12.2008 (24) 27.04.2009 (46) 27.04.2009, Бюл.№ 8, 2009 р. (72) БУДНИК АНАТОЛІЙ ФЕДОРОВИЧ, UA, РУДЕНКО ПАВЛО ВОЛОДИМИРОВИЧ, UA, БУДНИК ОЛЕГ АНАТОЛІЙОВИЧ, UA, БУРМІСТР МИХАЙЛО ВАСИЛЬОВИЧ, UA, ІЛЬЇНИХ АННА АНАТОЛІЇВНА, UA, ЮСКАЄВ ВОЛОДИМИР БОРИСОВИЧ, UA, ТОМАС АЛЕВТИНА ОЛЕКСАНДРІВНА, UA 3 40959 метастабільних станів поверхневих шарів волокон. Всі ці явища призводять до появи на поверхні часток волокон некомпенсованих валентностей, сприяючих взаємодії часток наповнювача з матрицею, ініціюванню реакції полімеризації мономерів або утворенню хімічного зв'язку з полімерними радикалами. Одночасно з процесами активації вуглецевих волокон проходить механо-хімічне руйнування макромолекул політетрафторетилену з утворенням радикальних осколків. Наявність, з одного боку, активної поверхні часток вуглецевого волокна, а з іншого - вільного радикала макромолекули полімеру може ініціювати реакцію прививки полімеру до наповнювача. І хоча такі реакції з утворенням хімічних зв'язків між полімером і поверхнею наповнювача проходять лише на активних центрах і мають ймовірний характер, однак їх вклад в зміцнення композиційного матеріалу досить суттєвий. Методами електронної мікроскопії встановлено утворення на поверхні вуглецевих волокон стабільного проміжного шару з політетрафторетилену, який «заліковує» дефекти волокна та сприяє утворенню стабільного просторого кластеру наповнювача в об'ємі матриці композиції, що дозволяє досягати максимального армуючого ефекту та тим самим підвищити міцностні характеристики композита і його зносостійкість. Реалізація заявленого способу ілюструється такими прикладами. Приклад 1. Вуглецеве волокно отримували з тканини УТМ-8 піддаючи інтенсивному попередньому по 4 дрібненню у ножовій дробарці МРП-1 при числі обертання робочих органів 7000об/хв.. протягом 5 хвилин. Волокно (20мас. %) змішували з порошком політетрафторетилену (80мас. %) в сухому стані на дробарці МРП-1 протягом 5хв. Одержану суміш пропускали між вальцями прокатного стану при зазорі 2мм і температурі 293±2°К. Здеформовану композицію розпушували та переробляли у композитний матеріал за технологію переробки наповнених фторопластів. Дослідження властивостей полімерної композиції проводили за такими методиками: міцність при розриві визначали на кільцевих зразках відповідно до ГОСТ 10681-75. Знос зразків визначали при 298°К за схемою диск - палець у режимі сухого тертя на машині УМТ-1. Контртіло-сталь 45, термообробка до твердості 50-80 HRC. Питоме навантаження в дослідах складало 1,0МПа, швидкість ковзання 0,54м/с шлях тертя 2000м. До зважування проводили однакову обробку і попередню приробку зразків. Ваговий знос зразків визначали на аналітичних терезах ВЛР-200 з точністю 0,0002г, який потім перераховували на інтенсивність зно⎛ MM3 ⎞ ⎟ . Кількість паралельних дослідів шування J⎜ ⎜ H×M ⎟ ⎝ ⎠ - 5. Властивості полімерних композицій, приготованих запропонованим способом наведені у таблиці Таблиця Склад композицій, мас. % Частково активованої Додатково активованої Міцність при № прирозтягуванні, клада Вуглецеве Вуглецеве МПа Політетрафторетилен Політетрафторетилен волокно волокно 1 прототип 2 Інтенсивність зношування, *10-7 мм 3 H×M 80,0 20,0 15,2 8,6 80,0 20,0 18,0 2,0 Аналіз результатів випробувань композиції технічного рішення, що заявляється і відомої композиції на основі політетрафторетилену показує, що запропонована композиція перевершує відому за міцністю при розриванні на 5-15%, зносостійкістю на 10-30%. Таким чином, полімерна композиція приготована з додатковим механічним впливом на неї Комп’ютерна верстка Л. Купенко шляхом пропускання в зазорі між вальцями прокатного стану, має суттєво вищу міцність та зносостійкість ніж відома композиція, що дозволяє рекомендувати її для використання, як матеріал вузлів тертя в компресорах, насосах, центрифугах, реакторах та інших рухомих деталях машин, механізмів, приладів. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601