Поліуретанова композиція

Поліуретанова композиція, що містить термопластичний поліуретан, графіт та кубові залишки виробництва вищих аліфатичних амінів, яка відрізняється тим, що вона додатково містить фенолформальдегідну смолу ЛБС-1 та епоксидну смолу ЕД-20 при наступному співвідношенні компонентів, мас.ч.: термопластичний поліуретан 100 графіт 5-15 кубові залишки виробництва вищих аліфатичних амінів 0,5-2,0 фенолформальдегідна смола ЛБС-1 20-25 епоксидна смола ЕД-20 10-15. (19) (21) a201102955 (22) 14.03.2011 (24) 10.02.2012 (46) 10.02.2012, Бюл.№ 3, 2012 р. (72) АНІСІМОВ ВОЛОДИМИР МИКОЛАЙОВИЧ (73) ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД "УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ" (56) SU 1627544 A1, 15.02.1991, 2 стор. SU 730759, 30.04.1980, 2 стор. JP 63265917 A, 02.11.1988, 1 стор. JP 2008248240, 16.10.2008, 1 стор. 3 97455 тан, наповнювач у вигляді графіту та кубових залишків виробництва вищих аліфатичних амінів складу, мас. % : первинні аліфатичні аміни фракції С17-С21 25-45 вторинні аліфатичні аміни фракції С17-С21 15-35 парафіни фракції С17-С40 інше, при наступному співвідношенні компонентів, мас.ч. : термопластичний поліуретан 100 графіт 5-15 кубові залишки виробництва вищих аліфатичних амінів 0,5-2 [А.с.№ 1627544 СССР, С08 L 75/04. Полиуретановая композиція / Кураченков В.Н., Мережко Ю.И., Анисимов В.Н., Страхов В.В (СССР).-№ 4483536/05; заявл. 19.09.88;опубл.15.02.91, Бюл. № 6] (найближчий аналог). Дана композиція має високу текучість, формованість, що дозволяє отримувати з неї крупногабаритні вироби складної конфігурації. Недоліком найближчого аналогу є низька теплостійкість. Особливо це позначається при експлуатації важконавантажених вузлів тертя. Тепло, яке виділяється в умовах фрикційного контакту, в першу чергу, сприяє розігріву полімерного матеріалу і втраті деформаційної стійкості. В основу винаходу поставлена задача розробки полімерної композиції на основі поліуретану з підвищеною теплостійкістю шляхом реалізації хімічних зв'язків між сіткою матриці і смоляним наповнювачем, а також формуванням у матеріалі більш жорсткої сітки модифікатора з міцними ароматичними ядрами. Поставлена задача вирішується тим, що відома композиція, яка містить термопластичний полі 4 уретан, графіт та кубові залишки виробництва вищих аліфатичних амінів, згідно з винаходом, вона додатково містить фенолформальдегідну смолу марки ЛБС-1 та епоксидну смолу марки ЕД-20 при наступному співвідношенні компонентів, мас.ч.: термопластичний поліуретан 100 графіт 5-15 кубові залишки виробництва вищих аліфатичних амінів 0,5-2 фенолформальдегідна смола 20-25 епоксидна смола 10-15. Використання епоксифенольних смол як модифікатора сприяє підвищенню теплостійкості. Позитивний ефект досягається за рахунок реалізації у процесі отримання і гарячої переробки хімічної взаємодії як між епоксифенольними олігомерами, так і між кінцевими не прореагувавшими ізоціанатними і діольними групами по типу взаємопроникних сіток. Наведемо приклад конкретного виконання. Приклад. Гранули термопластичного поліуретану зануряють у 50-ти відсотковий спиртовий розчин фенолформальдегідної і епоксидної смол. Після 1,5 годин витримування за допомогою сита гранули відокремлюють від розчину, просушують у термокамері до повного вилучення розчинника при температурі 373 К (кількість модифікатора контролюється по сухому залишку). Наприкінці сушки модифікований гранулят змішують з частками кубового залишку виробництва вищих аліфатичних амінів і колоїдним графітом марки С1. Підготовлену суміш переробляють литтям під тиском на термопластавтоматах типа ДГ при питомому тиску 100 МПа та температурі 463К. Винахід ілюструється прикладами конкретного виконання (таблиця 1). Таблиця 1 Склад поліуретанових композицій, мас.ч. Поліуретанова композиція Компоненти Поліуретан Графіт С1 Кубові залишки виробництва вищих аліфатичних амінів Фенолформальдегідна смола ЛБС-1 Епоксидна смола ЕД-20 Порівняльні дослідження на тертя та зношування композицій проводили на дисковій машині [Тищенко Г.П., Кураченков В.Н., Анисимов В.Н. и др. Совершенствование методов исследования физико-химических свойств полимерных материалов и защитных покрытий: Обз. инф. М. : НИИТЭХИМ, 1985, вып. 12/242-36 с.] в режимі тертя без змащення при навантаженні Р=0,2 МПа та швидкості ковзання V=2,3 м/с. Як контртіло використовували диск із сталі 45 (HRC 45-48) з шорсткістю поверхні Ra =0,63-0,8 мкм. Інтенсивність зношування знаходили як втрату ваги зразків шляхом їх 1 (найбл. аналог 100 10 1,5 2 3 4 5 6 7 100 5 1 20 10 100 15 0,5 20 15 100 15 1 20 10 100 15 2 25 15 100 10 2 25 15 100 5 2 25 15 зважування на аналітичних терезах ВЛА -200 М через кожні 1000 м шляху. Дослідження фізико-механічних характеристик проводили на машині INSTRON1122. Вимірювання теплостійкості проводилось на приладі ТМК по інтегральному методу з автоматичним записом кривої деформації від температури при навантаженні 1МПа і швидкості підйому температури 2 К/хв. Оцінювання теплостійкості проводилось по температурі початку розм'якшення. Результати досліджень представлені в таблиці 2 (нумерація у відповідності до таблиці 1). 5 97455 6 Таблиця 2 Фізико-механічні характеристики розроблених поліуретанових композицій Композиції по прикладу Показник 1 (найбл. аналог)* 14 0,4 0,45 348 Гранична міцність при розриві, МПа Інтенсивність зношування, мг/км Коефіцієнт тертя Теплостійкість, К (температура початку розм'якшення) 2 3 4 5 6 16,5 15 17,5 18 18 0,45 0,45 0,35 0,35 0,4 0,4 0,45 0,25 0,2 0,2 368 353 373 383 383 7 17 0,4 0,25 380 *Як контрольний матеріал та найближчий аналог використовували термопластичний поліуретан. Вітур Т-1413-85 (ТУ 6-05-221-526-82). Як слідує з таблиці 2, запропонований композиційний матеріал має більш високу теплостійкість при збереженні міцнісних і триботехнічних характеристик. Це відбувається завдяки реалізації хімічних зв'язків між сіткою матриці і смоляним наповнювачем, а також внаслідок формування у Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко матеріалі більш жорсткої сітки модифікатора з міцними ароматичними ядрами. Запропонований винахід може бути використаний в умовах КНПП "Пластик" (м. Дніпропетровськ) з метою випуску широкої номенклатури манжет та ущільнень для насосно-компресорних станцій металургійних виробництв. 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