Композиційний матеріал

Композиційний матеріал, що містить поліамід і базальтові волокна, який відрізняється тим, що він додатково містить полікарбонат при такому співвідношенні компонентів, мас. %: поліамід 62,0-78,0 базальтові волокна 20,0-30,0 полікарбонат 2,0-8,0. Винахід відноситься до композиційних матеріалів на основі термопластів і волокнистого наповнювача, що призначені для виготовлення деталей технічного і антифрикційного призначення.Існують композиції, що використовуються в машинобудуванні, на основі поліаміду, які вміщують поліамід і гексатитанат калію [Заявка № 2-282507 Япония, МКИ5 С08L77/00. Полиамидная~композиція / Xарада X., Иноуэ Я. - Заявл. 18.07.88; Опубл. 30.01.90. // Кокай токке кохо. - Серия 3(3). -1990. № 14. - С. 323-329.]; поліамід, що наповнений скляними волокнами [Саморядов А.В. Стеклонаполненный полиамид марки Армамид ПА СВ 303М: переработка, свойства и применение // Пластические массы. - 2001. - № 6. - С. 16-20.]; поліамід, що наповнений вуглецевим модифікатором суміш алмазоподібного і графітоподібного вуглецю розміром часток 3-10нм у співвідношенні 1:1 - 1:10 ([Композиционный материал для узлов трения автомобильных агрегатов: Пат. 2223304 Россия, МПК7 С10Μ169/04, С08L77/00. ОАО «Белкард», Струк В.А., Костюкович Г.А., Кравченко В.И., Овчинников Е.В., Семенянко М.М. № 2002125404/04; Заявл. 19.09.2002: Опубл. 10.02.2004.]; поліамід, що наповнений воластонітом [Вахтинская Т.Н., Гурнович Л.Н., Андреева Т.И. Влияние волластонита на комплекс свойств полиамида-6 и полиэтилентерефталата // Пластические массы. -- 2004. № 1. -С. 31-32.].Однак вказані композиційні матеріали мають низьку ударну вязкість та зносостійкість, що обмежує галузі їх застосування.Найбільш близьким за технічною суттю і досягнутим результатом щодо пропонованого винаходу є композиційний матеріал на основі поліаміду, що вміщує базальтові волокна при наступному співвідношенні компонентів: поліамід - 70мас.%, базальтові волокна - 30мас.%. [Баштанник П.1. Конструкційні термопластичні базальтопластики. // Хімічна .фом ісловість України. - 1999. - № 6 - С 48-49 - прототип].Недоліком прототипу є низька зносостійкість, теплостійкість (теплостійкість за Віка - 191°С), ударна в'язкість та міцність при розтягу, що зумовлено недостатньою адгезією полімерної матриці до волокнистого наповнювача.Задачею винаходу є вдосконалення композиційного матеріалу на, основі поліаміду і покращення його механічних і антифрикційних властивостей шляхом підвищення адгезійної взаємодії в системі полімер - базальтове волокно.Поставлена задача досягається тим, що відомий композиційний матеріал, який вміщує (19) UA (11) 77319 (13) C2 (21) a200500326 (22) 14.01.2005 (24) 15.11.2006 (46) 15.11.2006, Бюл. № 11, 2006 р. (72) Баштанник Петро Іванович, Криволапов Дмитро Сергійович, Козуб Василь Григорович (73) УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ "СОФТПЛАСТІК, ЛТД" (56) RU, 2015148, C1, 30.06.1994 UA, 65671, A1, 15.04.2004 UA, 41224, A, 15.08.2001 US, 4533680, A, 06.08.1985 EP, 0376616, A2, 04.07.1990 JP, 02028250, A, 30.01.1990 3 77319 4 поліамід і базальтові волокна, згідно з винаходом тертя 2070 СМТ-1 за схемою диск-колодка. Як додатково містить полікарбонат при наступному контртіло використовують сталь 40Х з показником співвідношенні компонентів, мас.%: шорскості Rа, - 0,63мкм, що термооброблена до поліамід 62,0-78,0 твердості HRC 38-48.При підвищенні вмісту полібазальтові волокна 20,0-30,0 карбонату більше 8мас.% збільшення фізикополікарбонат 2,0-8,0 механічних властивостей не спостерігаєтьЯк полімерну матрицю використовують поліася.Наводимо приклади конкретного виконання мід-6 марки 210/310 (ОСТ 6-05-С9-83) з показнивинаходу, що пропонується.Приклад. Готують ком текучості розплаву 3,0 - 6,0 г/10хв.Базальтові композиційний матеріал, наступного складу, мас%: волокна для армування поліаміду одержують поліамід-6 - 68,0; базальтові волокна - 30,0; полішляхом подрібнення жгута ЖБТР 0-330 (ТУ У карбонат - 2,0. Компоненти змішують в Z00292729.001-96) на відрізки довжиною 8-12 мм. подібному лопатевому змішувачі при нормальних Вони характеризуються наступними властивостяумовах, а потім - в шнеково-дисковому екструдері ми: діаметр елементарного волокна - 8-10мкм, при температурі 250-270 С. Після цього матеріал лінійна густина жгута 330текс, розривне навантагранулюють. Одержаний таким чином гранулят ження жгута - 375мН/текс.Як модифікатор викоривикористовують для переробки методом лиття під стовувався ароматичний полікарбонат з показнитиском (температура лиття - 220-260 С).Інші прикком текучості розплаву 4г/10хв. Полікарбонат лади наведено в таблиці 1. Таблиця 1 раніше використовувався як термопласт для виготовлення листів, плівок, литтєвих вироРецептурний склад композиційних матеріалів бів.Композиційний матеріал готують шляхом змішування в Z-подібному лопатевому змішувачі при Вміст компонентів, мас.% нормальних умовах, а потім - шнеково-дисковому Компоненти екструдері при температурі 250-270°С. Після цього 1 2 3 4 5 6 Прототип матеріал гранулюють. Одержаний таким чином гранулят використовують для переробки методом Поліамід 68 66,0 64,0 62,0 76,0 72.0 70,0 лиття під тиском. При температурі 220-260°С Базальтові отримують зразки для дослідження механічних і 30,0 30,0 30,0 30,0 20 20 30,0 волокна антифрикційних властивостей композиПолікарбонат 2,0 4,0 6,0 8,0 4.0 8.0 тів.Механічні властивості визначають: міцність при розтягу за ГОСТ 11262-80, ударну в'язкість за ШаРезультати фізико-механічних випробувань рпі за ГОСТ 4347-80, теплостійкість за Віка за композитів, що пропонуються, наведені в табГОСТ 15088-69. Фрикційні властивості визначалиці 2. лись в умовах тертя без змащування на машині Таблиця 2 Механічні та теплофізичні властивості композиційних матеріалів на основіполіаміду Приклади Властивості 1 2 3 4 5 6 прототип 95,9 101,8 107,1 100,6 93,4 90,5 63,9 кДж/м2 35,8 44,8 42,2 35,4 48,6 44,2 20,8 Теплостійкість за Віка, °С 225 225 225 225 220 220 191 1,03 0,96 0,90 0,83 1,07 1,24 2,0 Міцність при розтягу, МПа Ударна в'язкість за Шарпі, Інтенсивність зношування (Р=0,5 МПа, V=0,3 м/с), мг/км-см2 Таким чином, композиційний матеріал, що одержаний згідно з винаходом, в порівнянні з прототипом має більшу міцність при розтягу, ударну в'язкість за Шарпі та теплостійкість, а також меншу інтенсивність зношування, що дозволяє викорис товувати його при виготовленні деталей технічного і антифрикційного призначення в машинобудуванні, автомобілебудуванні, хімічній промисловості. 5 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 77319 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601