Полімерна композиція

Реферат: Полімерна композиція на основі ароматичного поліаміду фенілону та наповнювача. Як наповнювач містить дискретне волокно фенілон, довжиною 2-3 мм. UA 91680 U (54) ПОЛІМЕРНА КОМПОЗИЦІЯ UA 91680 U UA 91680 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до полімерних композицій на основі ароматичних поліамідів і наповнювачів, які використовуються для виготовлення різних деталей машин і механізмів конструкційного призначення. Відомі полімерні композиції на основі аліфатичних і ароматичних поліамідів, які містять різні наповнювачі: оксиди кремнію, алюмінію, дисульфід молібдену [Див. Сакасита Такэси, Симода Томоаки; Мицуи сэкию когаку коге к.к. "Полиамидные композиции" Заявка Японії 62-256830 МПК С 08 G69/26], мінерал серецид формули К2О3Аl2О [Див. Нагаи Йоситеру, Охора Масаки, Юнитика к.к. "Полиамидные композиции" Заявка Японії 61-123661 МПК С 08 L 77/00, С 08 К 3/34], карбонати, оксиди титану та кремнію [Див. Mineral couple: plus qu une charge, un renfort. Stigter L.A. "Plast. Mod elast" 1987, 39, №1, 17-20, Франц.], воластоніт [Див. "I. Mater. Sci", 1986, 21, №12, с. 4193-4198], β-сіалон [Див. Буря О.І., Адріанова О.Α., Арламова Н.Т., Черскій І.М. "Полімерна композиція" Патент №30862 С 08 L 61/14]. Недоліками усіх відомих композицій є низька зносостійкість. Найбільш близькою за технічним рішенням до корисної моделі, що пропонується, є полімерна композиція на основі ароматичного поліаміду фенілону, яка містить як наповнювач ультрадисперсний тугоплавкий порошок оксинітрид кремнію - ітрію Si3N4-Y2O3 [Див. Буря О.І., Арламова Н.Т., Черскій І.М. "Полімерна композиція" Патент №28945, МПК С 08 L 77/00 Опубл. в Бюл. №5, 2000 р.]. Ступінь наповнення ароматичного поліаміду фенілон оксинітридом кремніюітрію (ОКН) складає 0,2-5 мас.%. Недоліками відомої композиції є досить високий знос, що в цілому обмежує використання даної композиції для виготовлення деталей рухомих з'єднань. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення зносостійкості полімерної композиції шляхом використання волокнистого наповнювача. Поставлена задача вирішується тим, що полімерна композиція на основі ароматичного поліаміду фенілон С-1 та наповнювача, яка відрізняється тим, що як наповнювач містить дискретне волокно фенілон, довжиною 2-3 мм при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: волокно фенілон С-1 5-15 фенілон С-1 85-95. Приклад 1. Композицію, до складу якої входить фенілон С-1 (95 мас.%) (ТУ 6-05-221-10171), який являє собою дрібнодисперсний порошок рожевого кольору з насипною щільністю 0,23 0,3 г/см і питомою в'язкістю 0,5%-ого розчину в диметилформаміді з 5 % хлористого літію не менше 0,75 та волокно фенілон С-1 (5 мас.%), довжиною 2-3 мм. Для отримання композиційних матеріалів в ємність завантажували визначені наважки порошкоподібного фенілону та подрібненого волокна, додавали феромагнітні частки, виготовлені у вигляді циліндрів, діаметром 2 мм, довжиною 15 мм. Ємність поміщали в обертальне електромагнітне поле (0,120,15 Тл). Готову суміш таблетували при кімнатній температурі і тиску 30 МПа. Таблетки завантажували в прес-форму, нагріту до 523 К, нагрівали до 593-598 К і витримували при цій температурі 10 хв. без тиску та 10 хв. під тиском 30 МПа. Для фіксації форми виріб охолоджували під тиском до температури 523 К і далі виштовхували із прес-форми. Випробування проводили при кімнатній температурі (в умовах сухого тертя), знос зразка оцінювали на дисковій машині тертя за схемою диск (сталь 45, HRC э 50, Ra 0,08) - пальчик із композиту ( 10 мм, висота 10 мм) при тиску 1 МПа, швидкості ковзання 1 м/с шлях складав 1000 м. До завантажування проводили однакову обробку і попереднє припрацювання зразків. Знос зразків визначали на аналітичних терезах ВЛР-200 з точністю до 0,0002 г. Досліджували вплив рідини на знос армованого пластику. Експеримент проводили на машині тертя МИ-1М за схемою диск (сталь 45, HRCэ 50, Ra 0,16) - колодка (із композиту) при змащуванні водою та тиску 2,5-5 МПа. Шлях тертя складав 400 м, швидкість ковзання 1 м/с. Інтенсивність лінійного зносу розраховували згідно з даною методикою [Див. «Методика расчетной оценки износостойкости поверхностей трения деталей машин», Москва: Издательство стандартов, 1979, с.8]. Приклад 2. Композицію з фенілону С-1 (90 мас.%) та волокна фенілон (10 мас.%) готували, переробляли у вироби і випробували за методикою, яка наведена у прикладі 1. Приклад 3. Композицію з фенілону С-1 (85 мас.%) та волокна фенілону (15 мас.%) готували, переробляли у вироби і випробували за методикою, яка наведена у прикладі 1. Приклад 4 (найближчий аналог - Патент України №28945,2000 р.). Композицію із фенілону С-2 (95 мас. %) і азотовмісного наповнювача - оксинітрид кремнію-ітрію (5 мас. %) готували, переробляли у вироби і випробували за методикою, яка наведена у прикладі 1. 1 UA 91680 U Таблиця 1 Властивості полімерних композицій Показники Склад полімерної композиції, № прикладу 2 3 1 Знос, мг Р=1 МПа, V=1 м/с 1,5 1,85 2,0 4 2,87 Таблиця 2 Інтенсивність лінійного зносу при змащуванні водою Інтенсивність лінійного зношування Ih 5 10 Армований пластик Р, МПа 2,5 5,0 -8 -8 0,03510 0,30510 Найближчий аналог Р, МПа 2,5 5,0 -8 не працює 0,0610 Аналіз результатів випробувань композицій корисної моделі, що заявляється, на основі фенілону С-1, що містить як наповнювач дискретне волокно фенілон, і відомої композиції на основі фенілону С-2 показує, що склади, які заявляються переважають відому композицію на основі фенілону та азотовмісного наповнювача - оксинітрид кремнію-ітрію за зносостійкістю в режимі без змащування в 1,44-1,91 разу, зі змащуванням водою більше як в 2 рази. На думку авторів, позитивний ефект забезпечується активним впливом наповнювача на структуру полімерної матриці. Завдяки високим показникам зносостійкості композиція може бути використана для виготовлення деталей рухомих з'єднань машин і механізмів, які використовують у різних сферах промисловості, таких як: металургійна, машинобудівна, хімічна та інші. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Полімерна композиція на основі ароматичного поліаміду фенілону та наповнювача, яка відрізняється тим, що як наповнювач містить дискретне волокно фенілон, довжиною 2-3 мм, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: фенілон С-1 85-95 волокно фенілон С-1 5-15. Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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