Полімерна композиція

Полімерна композиція на основі епоксидно 3 силоксан КО-915Б - 70-90. Застосування методики багатофакторного планування експерименту та статистичної обробки експериментальних даних дозволили встановити, що найвищі фізико-механічні характеристики притаманні полімерній композиції в даному діапазоні концентраційного співвідношення. Як базовий компонент для полімерної композиції використано низькомолекулярний епоксиднодіановий олігомер ЕД-20. Для зшивання епоксидного зв'язуючого використовували низькотемпературний отверджувач - поліетиленполіамін (ПЕПА). Вміст отверджувача у матриці визначали на основі оптимального поєднання високих фізикомеханічних властивостей з технологічністю виготовлення композиції. Введення отверджувача понад 14 мас. ч. на 100 мас. ч. ЕД-20 призводить до зниження руйнівного напруження та модуля пружності при згинанні. Введення отверджувача до 10 мас. ч. на 100 мас. ч. ЕД-20 призводить до неповного структурування полімерної системи, що суттєво знижує міцнісні та експлуатаційні характеристики епоксидних композицій. Формування полімеру на основі епоксиднодіанової смоли ЕД-20, отверджувача та модифікатора у формі поліметилфенілсилоксану КО-915Б (70-90 мас. ч.) дозволяє максимально поліпшити реологічні властивості епоксидних композицій при формуванні, підвищити адгезійну й когезійну міцність, ударну в'язкість та знизити залишкові напруження в сформованій системі. Введення модифікатора понад 100 мас. ч. на 100 мас. ч. ЕД-20 зумовлює зниження міцнісних характеристик матеріалу внаслідок недостатнього зшивання компаунда через блокування структуроутворюючих процесів. Введення модифікатора при концентраціях до 60 мас. ч. знижує міжмолекулярну взаємодію у полімерному компаунді, що погіршує його реологічні характеристики. Композицію формують за такою технологією: підготовка і дозування компонентів; почергове введення в епоксидну смолу модифікатора і отверджувача (кількісний вміст компонентів згідно з 63529 4 формулою корисної моделі); перемішування композиції для досягнення однорідної консистенції; вакуумування композиції протягом 40-60 хв.; термічна обробка; контроль якості сформованої композиції. На етапі перемішування здійснюється додаткова комплексна ультразвукова та ультрафіолетова обробка системи. Полімеризація системи здійснюється за ступінчастим температурним режимом: 0,5-1,5 год при 333К + 0,5-1,5 год при 393К + 1,5-2,5 год при 438К з наступним охолодженням на спокійному повітрі. Це дозволяє зменшити внутрішні напруження при появі первинних вузлів зшивання, надалі прискорити структуроутворюючий процес і максимально підвищити степінь зшивання системи на завершальному етапі. Полімерна композиція, що заявляється, може бути використана в машинобудуванні як матеріал з високими адгезійно-когезійними міцнісними характеристиками. Епоксидний полімерний матеріал з описаними властивостями отримується в повному діапазоні співвідношень компонентів, що подані у таблиці. В таблиці наведені також приклади конкретного виконання композицій. Полімерна композиція характеризується наступними техніко-економічними перевагами над прототипом (а.с. №1495345): 1. На 18-22 % вища адгезійна міцність системи при введенні модифікатора КО-915Б в оптимальній кількості за рахунок покращення реологічних властивостей композиції та максимального зшивання структурної сітки полімеру. 2. Низькі показники внутрішніх напружень внаслідок підвищеної рухливості макромолекул при полімеризації, кращого змочування металевої основи та інтенсивного проходження релаксаційних процесів при експлуатації матеріалу. 3. Високі фізико-механічні характеристики та в 1,3-1,4 раз вища ударна в'язкість системи за рахунок раціонально підібраного співвідношення інгредієнтів, що забезпечує оптимальну когезійну міцність композиції. 5 63529 6 Таблиця № п/п 1 1 2 3 4 1 2 3 4 5 Компоненти 2 Епоксидна смола ЕД-20 Отверджувач поліетиленполіамін Модифікатор КО-915Б Антипірен Характеристики композитного матеріалу: Внутрішні напруження, МПа Адгезійна міцність на розрив, МПа Водопоглинання за 24 год, % Ударна міцність, кДж Відносна зносостійкість* Композиція згідно з корисною Контрольні приклади моделлю Прототип Прикл. 1 Прикл. 2 Прикл. 3 1 2 3 4 5 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 10 70 – 12 80 – 14 90 – 9 50 – 10 60 – 12 70 – 3,12 3,48 3,36 3,55 3,5 3,2 3,58 3,97 3,77 3,7 3,85 67,6 65,0 64,4 54,0 59,1 68,4 66,3 55,2 64,2 65,9 61,5 0,2 7,3 1,6 0,3 5,9 1,4 0,3 5,8 1,3 0,3 5,8 1,2 0,3 0,2 6,6 6,9 1,4 1,6 14 15 80 100 – – 0,2 0,4 6,5 4,5 1,7 1,1 12 – 5 12 – 7 0,3 0,4 4,8 4,4 0,8 0,9 * зносостійкість відносно сталі Ст.3. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 15 – 10 0,7 3,0 0,7