Композиційний матеріал

Композиційний матеріал, що містить фенолоформальдепдну смолу, уротропін, оксид магнію і рубане базальтове волокно, який відрізняється тим, що він додатково містить поліетиленгліколевмісний поліпероксид та олеїнову кислоту при наступному співвідношенні компонентів, мас % феноло-формальдепдна смола 26,8 - 27,2 уротропін 9,7 - 9,9 оксид магнію 1,1 -1,3 рубане базальтове волокно 58,5 - 59,3 поліетиленгліколевмісний поліпероксид 1,1 -2,5 олеїнова кислота 1,2-1,4 Винахід відноситься до композиційних матеріалів на основі реактопластів, точніше фенолоформальдепдних смол, і волокнистого наповнювача, точніше рубаних базальтових волокон, що призначені для виготовлення деталей, які працюють в умовах тертя без зовнішнього змащення (підшипники ковзання, ущільнення, триби тощо) и свойств базальтопластиков на основе фенолоформальдегидного связующего // Вопросы химии и химической технологии -1999 №3 - С 31 - 32) Але через слабку між фазну взаємодію базальтових волокон з полімерною матрицею для прототипу характерні низькі антифрикційні властивості композиту (коефіцієнт тертя без змащення по сталі 0,21 - 0,24) В основу виноходу поставлена, задача вдосконалення композиційного матеріалу на основі феноло-формальдепдної смоли для покращення його механічних та антифрикційних характеристик через підвищення адгезії зв'язуючого до волокнистого наповнювача та надання поверхні наповнювача полімерофільності шляхом введення нових компонентів Поставлена, задача вирішується тим, що композиційний матеріал, який містить фенолоформальдепдну смолу, уротропін, оксид магнію і рубані базальтові волокна, згідно винаходу, додатково містить поліетиленгликольвмісний поліпероксид та олеїнову кислоту при наступному співвідношенні компонентів, мас % Феноло-формальдепдна смола 26,8 - 27,2 Уротропін 9,7 - 9,9 Оксид магнію 1,1 -1,3 Рубане базальтове волокно 58,5 - 59,3 Поліетиленгликольвмісний полі 1,1 -2,5 пероксид 1,2-1,4 Олеїнова кислота ВІДОМІ КОМПОЗИЦІЇ, ЯКІ застосовуються як фрик ційні матеріали, на основі фенолоформальдепдної смоли, бутадієннітрильного каучуку з вмістом зв'язаного нітрилу акрилової кислоти 27 - 30%, базальтових, скляних та вуглецевих волокон, баритового концентрату, глинозему, мідного порошку, бронзової стружки, графіту та трисернистого стибію (А с Росии №1557989 МКИ5, "Полимерная фрикционная композиция", Изюмова В И и др, Б И №28, 1992) Однак, вказані КОМПОЗИЦІЙНІ матеріали мають дуже низькі механічні властивості (ударна в'язкість 23,5 - 26,8кДж/м2), що обмежує галузі їх застосування Найбільш близьким за технічною суттю і досягаємо му технічному результату (прототип) щодо запропонованого винаходу є композиційний матеріал на основі феноло-формальдепдної смоли СФ-010, рубаних базальтових волокон та деяких компонентів при їх співвідношенні базальтові волокна - 60%, феноло-формальдепдна смола 29%, уротропін - 9,8%, оксид магнію - 1,2% (Баштанник П И , Третьяков А О , Гришина Т Л , Бурмистр М В Исследование процесса переработки О ю 51290 4 1 ангідриду (А с СССР №454217, МКИ C08F23/00, "Способ получения сополимеров", Воронов С А и др , Б И №47, 1974) з поліетиленгліколем ПЕГ-7 (ТУ 6-14-714-79) Процедура одержання композиційного матеріалу була наступною Модифікацію поверхні базальтових волокон проводять у ацетоновому розчині при температурі ЗОЗК на протязі 5 годин Співвідношення фаз волокно розчин становило 1 4 В 50%-ний ацетоновий розчин феноло-формальдепдної смоли СФ010 вводять уротропін, оксид магнію і легуючу добавку - олеїнову кислоту Після перемішування одержане зв'язуюче використовують для просочування модифікованих базальтових волокон Потім прес-матеріал сушать до вмісту летких речовин 78% і пресують при температурі 160°С, тиску 20МПа і часу витримки під тиском 1 хв на 1 мм товщини виробу Використання поліетиленглікольвмісного поліпероксиду, як модифікатора поверхні базальтових волокон, дозволяє підвищити адгезію зв'язуючого до волокнистого наповнювача в результаті прищеплення макромолекул зв'язуючого до модифікованої поверхні в процесі формування композиційного матеріалу і одночасно надає поверхні базальтових волокон полімерофільності, внаслідок цього покращуються антифрикційні та фізико-механічні властивості матеріалу Для одержання композиційного матеріалу були використані - феноло-формальдепдна смола СФ-010 (ДЕСТ 18694-80), - рубані базальтові волокна, одержані шляхом подрібнення ровінгу ЖБТР 0-330 (ТУУ 00292729 001-96) на відрізки довжиною 8 - 12мм, мали такі характеристики діаметр елементарного волокна - 8 - Юмкм, лінійна густина ровінгу ЗЗОтекс, розривне навантаження ровінгу Приклади 1 - 3 За вищезазначеною процедурою готують КОМПОЗИЦІЙНІ матеріали, склад яких подано у таблиці 1 Готують також композиційний матеріал за прототипом, згідно поданої у таблиці 1 рецептури Таблиця 1 - поліетиленглікольвмісний поліпероксид, одержаний взаємодією коолігомеру 2-третбутилперокси-2-метил-5-гексен-3-шу і малеїнового Рецептурний склад композиційних матеріалів Вміст компонентів, мас % 1 2 3 59,3 58,8 58,5 27,2 26,9 26,8 9,9 9,8 9,7 1,3 1,2 1,1 1,2 1,3 1,4 1,1 2,0 2,5 Компоненти Базальтове волокно Феноло-формальдепдна смола Уротропін Оксид магнію ПЕГ-вмісний поліпероксид Олеїнова кислота Прототип 60,0 29,0 9,8 1,2 Властивості одержаних композиційних матеріалів у порівнянні з прототипом подані у таблиці 2 Таблиця 2 Механічні та антифрикційні властивості базальтопластиків Властивості Ударна в'язкість за Шарпі, кДж/м^ (ДЕСТ) МІЦНІСТЬ при вигині, МПа (ДЕСТ) Динамічний коефіцієнт тертя (Р = 0,5МПа, V = 0,3м/с) Таким чином, одержаний композиційний матеріал у порівнянні з прототипом має підвищені антифрикційні (коефіцієнт тертя знижується в 3 - 3,5 рази) та механічні властивості (ударна в'язкість 1 128 112 0,07 Рецептури 2 130 114 0,07 3 130 116 0,06 Прототип 39 93 0,21 зростає в 3,3 рази, МІЦНІСТЬ при вигині - в 1,2 рази) Це дозволяє використовувати його як антифрикційний матеріал у вузлах тертя машин та механізмів ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71