Композиційний матеріал

Полімерна композиція, яка містить ароматичний поліамід фенілон С-2 і волокнистий наповнювач, яка відрізняється тим, що як волокнистий наповнювач містить базальтове волокно при такому співвідношенні компонентів, мас.%: базальтове волокно 10-20 фенілон С-2 80-90. Ю (13) 41224 (11) UA складу входять: SiO2, Аl2О3, ТіО2, Fе2О3, CaO, MgO, Na2O. Поставлена задача досягається тим, що полімерна композиція на основі ароматичного поліаміду фенілон С-2 (ТУ 6-05-221-226-72) містить в якості волокна - штапельне базальтове волокно із ровінга ЖБТР-330 (ТУ-У-00292729.001-96) при такому співвідношенні компонентів, мас.%: базальтове волокно 10-20 фенілон С-2 80-90 Приклад 1. Композицію із фенілену С-2 (90 мас.%) і базальтового волокна (10 мас.%), готували шляхом змішування в електромагнітному обертальному полі (0,12 Тл) за допомогою феромагнітних часток, які потім вилучали із композиції магнітною сепарацією. Композицію сушили при температурі 400 К протягом 2 годин і переробляли у вироби методом компресійного пресування при слідуючому режимі: завантаження композиції в пресформу з температурою 528К; нагрівання до 598К і витримка при цій самій температурі протягом 10 хвилин без тиску; витримка при температурі 598К протягом 5 хвилин під тиском 55МПа; охолодження прес-форми під тиском до температури 523К, випресовка виробу. Дослідження здійснювали за слідуючими методиками. Термогравіметричний аналіз проводили з використанням дериваторафа Q-1500Д системи Ф.Паулік, Й.Паулік і Л.Эрдей фірми MOM (Угорщина). Дослідження проводили в спеціальних керамічних тиглях на повітрі в інтервалі температур 298 - 1273 К. Швидкість збільшення температури 10 град/хвил., в якості еталону використовували Аl2О3, наважка речовини - 200 мг. Чутливість методу складала 1/5. (19) Винахід належить до полімерних термостійких композицій на основі поліамідів і волокнистих наповнювачів, які використовуються для виготовлення підшипників ковзання, ущільнювачів, зубчатих колес та інших деталей конструкційного призначення машин і механізмів. Відомі полімерні композиції на основі ароматичних поліамідів, які містять модифіковані вуглецеві волокна мідьвмісні ВВ [див. Буря О.Г., Дубкова B.I., Скляр Т.О., Єрмоленко І.Н., Юдін В.М., Пашковський I.E. «Полімерна композиція» А.с. №1519219 C08L 77/10, С08К 7/02 Опубл. 1989], фосфорвмісні ВВ [див. Буря О.І., Дубкова B.I., Єрмоленко І.М., Чайка Л.В. «Полімерна композиція» А.с. №15666709 C08L 77/10, С08К 7/02, C08J 5/16 Опубл. 1990]. Недоліками усіх відомих композицій є низькі теплофізичні властивості. Найбільш близькою за технічним рішенням до передбачуваного винаходу є полімерна композиція на основі ароматичного поліаміду фенілон С-2 і керамічного оксидно-алюмінієвого волокна [див. Буря О.І., Дубкова B.I., Єрмоленко І.Н., Буря О.О. «Дослідження властивостей композитів на основі ароматичного поліаміду і оксидноалюмінієвих волокон» Доповіді АН Бєларусі, 1992, т.36, №9-10, с.815-818]. Ступінь наповнення ароматичного поліаміду ВВ складає 17 мас.%. Недоліками цієї композиції є: недостатньо високі показники термостійкості і значна усадка матеріалу за рахунок високого температурного коефіцієнту лінійного розширення. В основу винаходу поставлено задачу підвищення теплофізичних характеристик фенілону шляхом введення дешевого, відносно до вуглецевих, базальтового волокна, яке належить до основних порід магматичного походження, до його А ____________________ 41224 ak - ТКЛР кварцевого скла в інтервалі температур Тi+1 - Тi, К-1. Приклад 2. Композицію із фенілену С-2 (85 мас.%) і базальтового волокна (15 мас.%) готували, переробляли у вироби і досліджували за методиками, які наведені у прикладі 1. Приклад 3. Композицію із фенілону С-2 (80 мас.%) і базальтового волокна (20 мас.%) готували, переробляли у вироби і досліджували за методиками, які наведені у прикладі 1. Приклад 4. Композицію із фенілону С-2 (95 мас.%) і базальтового волокна (5 мас.%) готували, переробляли у вироби і досліджували за методиками, які наведені у прикладі 1. Приклад 5. Композицію із фенілону С-2 (75 мас.%) і базальтового волокна (25 мас.%) готували, переробляли у вироби і досліджували за методиками, які наведені у прикладі 1. Приклад 6. Композицію із фенілону С-2 (85 мас.%) і оксидноалюмінієвого волокна (17 мас.%) готували, переробляли у вироби і досліджували за методиками, які наведені у прикладі 1 (прототип). Властивості полімерних композицій передбачуваного винаходу і відомої композиції наведені в таблиці. Температурний коефіцієнт лінійного розширення (ТКЛР) та температуру склування (Tc) визначали методом лінійної дилатометрії в інтервалі температур 293...573 К на дилатометрі ДКВ-5АМ на призматичних (6х4 мм) зразках довжиною 50±3 мм встановлювали швидкість підвищення температури 273,5 К/хвил і вибирали масштаб замірювання подовження зразку при нагріванні, після чого зразок встановлювали в кварцевый блок. Записували його дилатометричну криву відносно плавленого кварца. Середній ТКЛР - a(К-1) досліджуємого зразка розраховували за формулою: a= Dln + Dlн 1 + + ak l0 Ti+1 - Ti де: ln - різниця відхилення стрілки потенціометру по осі "у" в інтервалі температур Тi+1 - Тi, мм; ln - відхилення нуля приладу в інтервалі температур Тi+1 - Тi, мм; ln - довжина зразка при початковій температурі T =293 К, мм; № Склад композиції, мас.% Термостійкість, ТКЛР в інтервалі -1 Температура приклада фенілон С-2 волокно К 298-348 К, К склування, К 1 90 10 724 15 558 2 85 15 733 13 563 3 80 20 738 10 573 4 95 5 722 20 553 5 75 25 730 16 560 6* 85 17 693 22 548 *відома композиція На думку авторів, позитивний ефект забезпечується активною дією базальтового волокна на структуру фенілону, що доведено методом ІЧ-спектроскопії. Композиції, що заявляються мають слідуючі переваги: забезпечуються достатньо високі термостійкість і температура склування; значно знижується температурний коефіцієнт лінійного розширення. Завдяки високим теплофізичним показникам композиційний матеріал може бути використаний для виготовлення деталей рухомих з'єднань машин і механізмів. Аналіз результатів випробовувань композицій технічного рішення, що заявляється і відомої композиції на основі ароматичного поліаміду фенілон С-2 показує, що запропоновані композиції перевершують відому на основі фенілону і вуглецевого волокна за термостійкістю на 17-31 градус, мають на 8-23 градуси вищу температуру склування і на 31-50 % менший ТКЛР (що призводить до зниження усадки). Правильність вибору співвідношень компонентів композиції технічного рішення, яка заявляється, підтверджується позамежними прикладами № 4-5. Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 2