Полімерна композиція

Полімерна композиція, що містить ароматичний поліамід фенілон С-2 і модифіковане вуглецеве волокно, яка відрізняється тим, що як волокно вона містить магнієвмісне вуглецеве волокно при такому співвідношенні компонентів, мас % магнієвмісне вуглецеве волокно 10-20 фенілон С-2 80-90 Винахід належить до полімерних композицій на основі поліамідів та вуглецевих волокон і може бути використаний для виготовлення ПІДШИПНИКІВ ковзання, ущільнень, зубчатих колес та інших деталей конструкційного призначення машин і механізмів ВІДОМІ полімерні композиції на основі ароматичних поліамідів, які містять модифіковані вуглецеві волокна Так, полімерна композиція на основі ароматичного поліаміду фенілон містить МІДЬВМІСні вуглецеві волокна [див Буря А И , Дубкова В И , Ермоленко И Н , Грунт И И «Исследование влияния медьсодержащих углеродных волокон на свойства ароматического полиамида/ Доклады Академии наук БССР, том 34, №3, 1990, С 246249] Недоліком цієї композиції є недостатньо висока твердість Відома також полімерна композиція на основі ароматичного поліаміду, що містить ОЛОВОВМІСНІ вуглецеві волокна [див Буря А И , Дубкова В Й , Облецов Э И , Буря А А , Облецова Ю Э , Рыбак Т Н «Полимерная композиция» Патент России №2073043 С 08 L 77/02 Опубл 1997г Бюл №4] Недоліками цієї композиції є недостатні твердість твердість, МІЦНІСТЬ при розтягуванні і ЗНОСОСТІЙКІСТЬ та ЗНОСОСТІЙКІСТЬ Найбільш близькою за технічним рішенням до передбачуваного винаходу є полімерна композиція на основі ароматичного поліаміду фенілон С-2 і алюмшійвмісного вуглецевого волокна [див Буря А И , Дубкова В Й , Леви А Г , Ермоленко И Н «Антифрикционная композиция» А с №1434753 C08L 77/10, С08К 7/02 Опубл 1988 - прототип] Недоліками цієї композиції є недостатньо високі В основу винаходу поставлено задачу підвищення фізико-механічних характеристик та ЗНОСОСТІЙКОСТІ шляхом введення модифікованного вуглецевого волокна Поставлена задача досягається тим, що полімерна композиція на основі ароматичного поліаміду фенілон С-2 (ТУ 6-05-221-226-72) містить в якості вуглецевого волокна - магнійвмісне вуглецеве волокно (вміст магнію 10мас%) при такому співвідношенні компонентів, мас % магнійвмісне вуглецеве волокно -10-20 фенілон С-2 - 80-90 Магнійвмісне вуглецеве волокно (Мд-ВВ) отримують шляхом карбонізації целюлозних волокон, попередньо просоченними в 1% розчині хлориду магнію Температура карбонізації волокон 900°С Приклад 1 Композицію ІЗ фенілону С-2 (90мас %) і магнійвмісного вуглецевого волокна (10мас%) готували шляхом змішування в обертальному електромагнітному полі (0,15Тл) за допомогою феромагнітних часток, які потім вилучали із композиції магнітною сепарацією Композицію сушили при температурі 400К протягом 2 годин і переробляли у вироби методом компресійного пресування при слідуючому режимі завантаження композиції в прес-форму з температурою 528К, нагрівання до 598К і витримка при цій же температурі протягом 10 хвилин без тиску, витримка при температурі 598К протягом 5 хвилин під тиском 55МПа, охолодження пресформи під тиском до 00 ю ^СО ю 53458 температури 523К, випресовка виробу Дослідження властивостей полімерної композиції проводили за слідуючими методиками руйнуючу напругу при розтягуванні визначали на машині Т5К на зразках у вигляді циліндрів розміром висота 16±0,5мм, діаметр 10±0,5мм (ГОСТ 1126280), твердість по Брінеллю - на зразках товщиною 8-10мм при дії на шарик основної сили 358Н (ГОСТ 4670-77) Знос зразків визначали при 298К за схемою диск-колодка в режимі сухого тертя на машині 2070 СМТ-1, контртіло - сталь 45, термооброблена до твердості 48-50 HRC, діаметр 50мм Питоме навантаження в дослідах складало 1МПа, швидкість ковзання - 1м/с, шлях тертя 1000м До зважування проводили однакову обробку і попередню приробку зразків Знос зразків визначали на аналітичних терезах ВЛР-200 з точністю до 0,0002г КІЛЬКІСТЬ паралельних ДОСЛІДІВ -15 За основну характеристику процесу зношування приймали інтенсивність ЛІНІЙНОГО зносу Ih, яку визначали за нижче наведеним безрозмірним співвідношенням - A dG де G - величина масового зносу, кг, І_т - шлях тертя, м, А а - номінальна площа контакту, м2, рт густина зразка, що треться, кг/м3, Я,=Аа/Ат - номінальна площа тертя Приймали Я,=1, тобто розглядали знос тіла, усі точки якого знаходяться в кон такті Приклад 2 Композицію ІЗ фенілона С-2 (83мас %) і магнійвмісного вуглецевого волокна (17мас%) готували, переробляли у вироби і досліджували згідно ГОСТів і методик, наведенних у прикладі 1 Приклад 3 Композицію ІЗ фенілона С-2 (80мас %) і магнійвмісного вуглецевого волокна (20мас %) готували, переробляли у вироби і досліджували згідно ГОСТів І методик, наведенних у прикладі 1 Приклад 4 Композицію ІЗ фенілона С-2 (91 мас %) і магнійвмісного вуглецевого волокна (9мас %) готували, переробляли у вироби і досліджували згідно ГОСТів І методик, наведенних у прикладі 1 Приклад 5 Композицію ІЗ фенілона С-2 (79мас %) і магнійвмісного вуглецевого волокна (21мас%) готували, переробляли у вироби і досліджували згідно ГОСТів І методик, наведенних у прикладі 1 Приклад 6 Композицію ІЗ фенілона С-2 (83мас %) і алюмшійвмісного вуглецевого волокна (17мас%) готували, переробляли у вироби і досліджували згідно ГОСТів І методик, наведенних у прикладі 1 (прототип) Властивості полімерних композицій передбачуваного винаходу і відомої композиції наведені в таблиці Таблиця № приклада 1 2 3 4 5 6 (прототип) Склад композиції, мас % фенілон С-2 Mg-BB 90 10 83 17 80 20 91 9 79 21 83 17 Руйнуюча напруга при роз- Твердість по Брітягуванні, МПа неллю, МПа 130 315 146 320 140 330 123 280 138 300 118 282 Аналіз результатів випробовувань композицій технічного рішення, що заявляється і відомої композиції на основі ароматичного поліаміду фенілон С-2 показує, що запропоновані композиції перевершують відому за руйнуючою напругою при розтягуванні на 11-12,5%, ЗНОСОСТІЙКІСТЮ - в 1,85 2,3 рази, твердістю - на 11-12% Правильність вибору співвідношень компонентів композиції технічного рішення, яка заявляється, підтверджується позамежними прикладами №4-5 Ih-Ю ь 0,20 0,16 0,18 0,30 0,22 0,37 На думку авторів, позитивний ефект забезпечується активним впливом Mg-BB на структуру фенілону, що доведено методами ІЧ-спектроскопм та рентгенодифрактометрм Завдяки високим фізико-механічним показникам і ЗНОСОСТІЙКОСТІ полімерна композиція може бути використана для виготовлення деталей рухомих з'єднань сільськогосподарських машин, металургійного та ХІМІЧНОГО обладнання ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24