Полімерна композиція

Реферат: UA 87761 U UA 87761 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до полімерних термопластичних композицій на основі поліамідів і наповнювачів, які використовуються для виготовлення деталей конструкційного призначення машин і механізмів. Відомі полімерні композиції на основі аліфатичних і ароматичних поліамідів, які містять наповнювачі: графіт, скловолокно, тальк [Див. Справочник по пластическим массам Изд. 2-е, в двух томах. Т.П. Под ред. В.М. Катаева, В.А. Попова, Б.И. Сажина. М., "Химия", 1975], β-сіалон [Див. Буря О.І., Адріанова О. А., Арламова Н.Т., Черскій І.Н. "Полімерна композиція" Патент № 30862 С 08 L 61/14]. Недоліками цих композицій є низькі показники фізико-механічних характеристик. Найближчим аналогом корисної моделі є полімерна композиція на основі аліфатичного поліаміду, яка містить як наповнювач оксинітрид кремній-ітрію Si3N4-Y2O3 [Див. Буря О.І., Арламова Н.Т., Черський І.М. „ Полімерна композиція" Патент № 28945 С 08 L 77/00. Опубл. Промислова власність. Офіційний бюлетень № 8, 1999 р]. Недоліками відомої композиції є низькі фізико-механічні характеристики, що в цілому обмежує використання даної композиції для виготовлення деталей рухомих з'єднань, що працюють в умовах сухого тертя. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення фізико-механічних характеристик полімерної композиції шляхом використання модифікованого кобальт-нікелем (Co-Ni) вуглецевого волокна (Co-Ni-BB). Поставлена задача вирішується тим, що полімерна композиція на основі ароматичного поліаміду фенілон С-2 містить Co-Ni-BB при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: вуглецеве волокно Co-Ni-BB 7-22 ароматичний поліамід фенілон С-2 93-78. Дані про методи отримання наповнювачів та їх характеристики (див. таблиця 1) наведені нижче. Матеріал Co-Ni-BB виробляється з гідратцелюлозного волокна за нормативними документами (ТУ BY 100029049.020-2003). Спосіб отримання Co-Ni-BB безперервний і забезпечує протягування вихідного волокнистого матеріалу через печі карбонізації і графітації. Кінцева температура термічної обробки (ТТО) Co-Ni-BB-1373 К. Таблиця 1 Характеристики модифікованого кобальт-нікелем вуглецевого волокна (Co-Ni-BB) Масова частка сплаву кобальтнікелю, мас. % 22 30 35 40 45 Діаметр моноволокна, мкм Густина волокна, г/см 15 3 2,2 Вміст металів визначали методом комплексонометричного титрування [Див. Шварценбах Г., Флашка Г. - Комплексонометрическое титрование. - М.: Химия, 1970. - 360 с]. Приклад 1. Композицію із фенілону С-2 (93 мас. %) та Co-Ni-вмісного вуглецевого волокна (7 мас. %) готували в обертальному магнітному полі (0,15 Тл) за допомогою феромагнітних часток, які потім вилучали із композиції шляхом магнітної сепарації. Готову суміш таблетували при кімнатній температурі і тиску 40 МПа. Таблетки завантажували в прес-форму, нагріту до 513 К, нагрівали до 587-588 К і витримували при цій температурі 5 хв. без тиску і 10 хв. під тиском 40 МПа. Для фіксації форми виріб охолоджували під тиском до температури 513 К і далі виштовхували з прес-форми. Міцність при стисненні (σст) та модуль пружності (Е) зразків ( 10 mm, h=15 мм) визначали згідно ГОСТ 4651-78 на машині FP-100, температуру склування визначали за максимумами кривих ε - Т одержаних на дилатометрі ДКВ-5АМ при випробуванні зразків 6×4×50 згідно ГОСТ 15173-70. Приклад 2. Композицію із фенілону С-2 (88 мас. %) та Co-Ni-вмісного вуглецевого волокна (12 мас. %) готували, переробляли у вироби і випробували за методиками, які наведені у прикладі 1. Приклад 3. Композицію із фенілону С-2 (83 мас. %) та Co-Ni-вмісного вуглецевого волокна (17 мас. %) готували, переробляли у вироби і випробували за методиками, які наведені у прикладі 1. Приклад 4. Композицію із фенілону С-2 (78 мас. %) та Co-Ni-вмісного вуглецевого волокна (22 мас. %) готували, переробляли у вироби і випробували за методиками, які наведені у прикладі 1. 1 UA 87761 U Приклад 5. Композицію із фенілону С-2 (95 мас. %) і азотовмісного наповнювача оксинітрид кремній-ітрію (5 мас. %) готували, переробляли у вироби і випробували за методиками, які наведені у прикладі 1. Таблиця 2 Властивості полімерних композицій Склад полімерної композиції, № прикладу Показники σст, МПа Е, МПа *Тс, К 1 2 3 4 323 3133,2 533,5 362 3138,5 534,3 381 3146,9 538,7 377 3147,1 535,1 5 (найближчий аналог) 299 3000 528 *Тс - температура склування. 5 10 Аналіз результатів випробувань композицій технічного рішення, що заявляється і відомої композиції на основі фенілону С-2 показує, що склади, які заявляються переважають відому композицію на основі фенілону і оксинітриду кремній-ітрію за межею міцності при стисненні на 8-27 %, модулем пружності на 133-147 МПа, температурою склування на 5,5-10,7 °C. На думку авторів, позитивний ефект забезпечується активним впливом наповнювача на структуру полімерної матриці. Завдяки високим показникам фізико-механічних характеристик композиція може бути використана для виготовлення деталей рухомих з'єднань сільськогосподарських машин, хімічного і металургійного обладнання, які працюють в умовах обмеженого змащування. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Полімерна композиція, що містить ароматичний поліамід та наповнювач, яка відрізняється тим, що в ролі наповнювача містить модифіковане кобальт-нікелем вуглецеве волокно (Co-NiBB) при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: Co-Ni-BB 7-22 ароматичний поліамід фенілон 93-78 С-2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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 2