Спосіб отримання полімерної композиції

Спосіб отримання полімерної композиції на Винахід відноситься до отримання полімерних композицій на основі політетрафторетилену і може бути використаний для отримання конструкційних пластиків, які призначені для виготовлення ПІДШИПНИКІВ ковзання, здатних працювати при високих температурах (до 269°С) і в агресивних середовищах Основними вимогами в данному випадку будуть високі показники МІЦНОСТІ та ЗНОСОСТІЙКОСТІ ВІДОМИЙ спосіб отримання композицій на основі політетрафторетилену [Пан-шин Ю А , Малкевич С Г , Дунаевская Ц С Фторопласты Л , «Химия», 1978, 232с], який включає змішування компонентів композиції у воді, з доданням поверхнево-активних речовин Вадою вказаного способу є те, що він потребує попереднього подрібнення волокна до довжини не більше Юмкм та подальшої сушки отриманої суміші, що призводить до збільшення трудомісткості способу, а також негативно впливає на фізико-механічні характеристики отриманого композиту Найближчим аналогом - прототипом передбачуваного винаходу є спосіб отримання полімерних композицій на основі політетрафторетилену [Паншин Ю А , Малкевич С Г , Дунаевская Ц С Фторопласты Л , «Химия», 1978, 232с], який включає змішування компонентів композиції в сухому стані на швидкісному змішувачі Вадою цього способу є те, що під час змішування вуглецеве волокно подрібнюється до розміру 300 - бООмкм, що значно зменшує ефект від армування волокном Метою винаходу є збільшення МІЦНОСТІ та ЗНОСОСТІЙКОСТІ КОМПОЗИЦІЙ на основі політетрафторе основі політетрафторетилену, армованого вуглецевим волокном, що включає змішування компонентів в сухому стані, який відрізняється тим, що змішування проводиться протягом 10-60 секунд в обертальному електромагнітному полі з величиною магнітної індукції 0,09-0,14 тесла за допомогою феромагнітних елементів, які потім вилучають з полімерної композиції магнітною сепарацією, а довжина волокна залишається не менше 2-3 мм тилену та зменшення трудомісткості їх приготування через вдосконалення вищеприведеного способу змішування в сухому стані Поставлена мета досягається тим, що змішування полімеру з вуглецевим волокном здійснюється за способом, який включає змішування компонентів композиції в сухому стані протягу 1 0 - 6 0 секунд в обертальному електромагнітному полі змішувача (величина магнітної індукції 0,09 - 0,14 тесла) за допомогою феромагнітних елементів, які вилучають з полімерної композиції магнітною сепарацією В процесі змішування довжина волокна залишається не менше 2 - Змм, що дозволяє досягти максимального армуючого ефекту і тим самим підвищити МІЦНОСТНІ характеристики композита Приклад 1 Полімерну композицію для виготовлення блочних зразків готують слідуючим чином наважка полімеру - 90м ч , вуглецевих волокон довжиною 5мм - 10м ч поміщається в реактор, виготовлений з титану, куди додатково вводять феромагнітні циліндричні елементи в КІЛЬКОСТІ 50Г на 100г суміші, після чого реактор поміщають в обертальне електромагнітне поле, (величина магнітної індукції 0,09 тесла), за допомогою якого феромагнітні елементи приводяться в хаотичний рух та гомогенізують композицію, рівномірно розподіляючи волокна в полімерній матриці Після змішування компонентів протягом 10 секунд феромагнітні елементи та продукти їх зношування вилучаються з полімерної композиції магнітною сепарацією 47710 Приготовлена таким чином полімерна композиція формуЄТЬСЯ В ХОЛОДНОМУ СТаНІ При ТИСКУ Рпит = 40МПа в заготовки, які мають слідуючі розміри діаметр - 9мм, висоту - 18мм Отримані заготовки завантажують в попередньо нагріту до 80°С пресс-форму закритого типу і піднімають температуру, з швидкістю 5°С за хвилину до 345°С (температура плавлення кристалів) і витримують ЗО хвилин Після ЦЬОГО температуру, з тією ж швидкістю піднімають до 380°С (температура зплавлювання часток полімеру в монолітний блок), витримують 15 хвилин без тиску та 25 хвилин під тиском Р пр = 80МПа Потім пресс-форму охолоджують до 80°С і проводять розпресовку Приклад 2 Склад композиції, мас ч Політетрафторетилен 80 Вуглецеве волокно 20 Композицію змішували 20 секунд (величина магнітної індукції 0,11 тесла) Змішування та пресування проводилось по методиці, наведеній в прикладі 1 Приклад 3 Склад композиції, мас ч Політетрафторетилен 70 Вуглецеве волокно ЗО Композицію змішували 40 секунд (величина магнітної індукції 0,12 тесла) Змішування та пресування проводилось по методиці, наведеній в прикладі 1 Приклад 4 Склад композиції, мас ч Політетрафторетилен 60 Вуглецеве волокно 40 Композицію змішували 60 секунд (величина магнітної індукції 0,14 тесла) Змішування та пресування проводилось по методиці, наведеній в прикладі 1 Результати лабораторних досліджень (див табл) показують, що змішування композиції запропонованим способом дозволяє рівномірно розподілити в полімерній матриці досить довгі (2 Змм) вуглецеві волокна, що забезпечує порівняно з прототипом підвищення в 3,6 - 4,4 рази и МІЦНОСТІ та в 25 - 27 разів ЗНОСОСТІЙКОСТІ Відома композиція Показники Коефіцієнт тертя* Знос, мм* Межа МІЦНОСТІ при стискуванні, Мпа Довжина вуглецевого волокна не менше, мм * Контртіло з сталі 45 з твердістю 50 HRC3 і шорсткістю Ra 0,08 Таким чином, полімерна композиція приготовлена змішуванням в обертальному електромагнітному полі має значно вищу МІЦНІСТЬ та ЗНОСОСТІЙ 0,15 0,03 20 0,5 Таблиця Номер полімерної композиції 1 2 3 4 0,16 0,19 0,20 0,21 0,0022 0,0018 0,0015 0,0011 72,8 87 74 70 3 3 2 2 КІСТЬ НІЖ відома композиція, що дозволяє рекомендувати и для використання в якості конструкційного матеріалу для вузлів тертя, які працюють в контакті з ХІМІЧНО активними речовинами ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71