Зносостійка полімерна композиція

Реферат: Зносостійка полімерна композиція на основі ароматичного поліаміду та наповнювача. Як в'яжуче використано ароматичний поліамід фенілон С-1, а як наповнювач - суміш дискретних органічних та вуглецевих волокон, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: фенілон С-1 80,0-91,0 органічне волокно марки Танлон 4,0-15,0 вуглецеве волокно марки 5,0-15,0. Торейка UA 111024 U (54) ЗНОСОСТІЙКА ПОЛІМЕРНА КОМПОЗИЦІЯ UA 111024 U UA 111024 U 5 10 15 Корисна модель належить до полімерних композицій на основі ароматичних поліамідів і дискретних наповнювачів, які використовуються для виготовлення різних деталей конструкційного призначення машин і механізмів. 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 МКИ С 08 G69-26], мінерал серецид формули K2о 3аl2O [Див. Нагаи Йоситеру, Охора Масаки, Юнитика к.к. "Полиамидные композиции" Заявка Японії 61-123661 МКИ С 08 L 77/00, С 08 K 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.], мінерал волостоніт, який містить оксиди кальцію і кремнію [Див. "І. Mater. Sci", 1986, 21, № 12, с. 4193-4198], Р-сіалон [Див. Буря О.І., Адріанова О.А., Арламова Н.Т., Перський І.М. "Полімерна композиція" Патент № 30862 С 08 L 61/14], оксинітрид кремній-ітрію Si3N4-Y2O3 [Див. Буря О.І., Арламова Н.Т., Черський І.М. "Полімерна композиція" Патент № 28945 С 08 L 77/00]. Недоліками усіх відомих композицій є низькі показники зносостійкості. Найбільш близькою за технічним вирішенням до корисної моделі, що пропонується, є полімерна композиція на основі ароматичного поліаміду фенілон П, який являє собою тонкодисперсний порошок білого кольору (ТУ 6-05-221-101-71) наступної структури: O O H H C C N N n n 20 25 , [див. А.И. Буря, В.О. Мовчан, A.M. Щетинин. Исследование композиционных материалов, армированных волокном сульфон-Т // Технология и организация производства № 1. - 1980. - с. 52-54 - найближчий аналог], яка містить як наповнювач 10 мас. % волокна сульфон-Т. Недоліками відомої композиції є низькі показники триботехнічних характеристик, що в цілому обмежує використання даної композиції для виготовлення деталей рухомих з'єднань, що працюють в жорстких умовах тертя без змащування. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення характеристик полімерної композиції шляхом використання як в'яжучого ароматичного поліаміду фенілон С-1, наступної будови: O O O H C C N 35 H C N N m n n n 30 H C N O H , який містить як наповнювач - суміш дискретних органічних (Танлон Т700) та вуглецевих (Торейка Т700) волокон, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: фенілон С-1 80,0-91,0 органічне волокно марки 4,0-15,0 Танлон вуглецеве волокно марки 5,0-15,0. Торейка Приклад 1. До складу композиції входять: фенілон С-1 (91,0 мас. %) (ТУ 6-05-221-101-71), органічне волокно марки Танлон Т700 (4,0 мас. %), яке має довжину 3 мм; модуль пружності при 3 розтягуванні 7,45 ГПа, відносне подовження при розриві 20-25 %, густину 1,42 г/см , та вуглецеве волокно Торейка Т700 (5,0 мас. %), довжиною 3 мм, модулем пружності при 3 розтягуванні 220-230 ГПа, густиною 1,76-1,80 г/см ; приготування композиції здійснювалось 1 UA 111024 U 5 10 15 20 25 30 методом сухого змішування в обертальному магнітному полі (0,12 Тл). Готову суміш таблетували при кімнатній температурі і тиску 30 МПа. Таблетки завантажували в прес-форму, нагріту до 523 K, після чого температуру в прес-формі піднімали до 593-598 K і витримували при цій температурі 5 хв. без тиску та 5 хв. під тиском 70 МПа. Для фіксації форми виріб охолоджували під тиском до температури 523 K і далі виштовхували із прес-форми. В режимі без змащування знос зразка оцінювали на дисковій машині тертя за схемою диск (сталь 45, HRCэ 50, Ra 0,08) - пальчик із композиту ( 10 мм, висота 10 мм) при тиску 0,6 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. Приклад 2. Композицію, що включала фенілон С-1 (88,0 мас. %) (ТУ 6-05-221-101-71) та суміш волокон: органічне - марки Танлон Т700 (5,0 мас. %) та вуглецеве - Торейка Т700 (7,0 мас. %) готували, переробляли у вироби і випробували за методикою, яка наведена у прикладі 1. Приклад 3. Композицію, що включала фенілон С-1 (80,0 мас. %) (ТУ 6-05-221-101-71) та суміш волокон: органічне - марки Танлон Т700 (15,0 мас. %) та вуглецеве - Торейка Т700 (5,0 мас. %) готували, переробляли у вироби і випробували за методикою, яка наведена у прикладі 1. Приклад 4. Композицію, що включала фенілон С-1 (80,0 мас. %) (ТУ 6-05-221-101-71) та суміш волокон: органічне - марки Танлон Т700 (5,0 мас. %) та вуглецеве - Торейка Т700 (15,0 мас. %) готували, переробляли у вироби і випробували за методикою, яка наведена у прикладі 1. Приклад 5 (найближчий аналог). Композицію з фенілону П (90 мас. %) та волокна сульфон Т (10 мас. %) готували, переробляли у вироби і випробували за методикою, яка наведена у прикладі 1. Аналіз результатів випробувань композицій технічного рішення, що заявляється, на основі фенілону С-1, що містить, як наповнювач, суміш дискретних органічних та вуглецевих і відомої композиції на основі фенілону П та волокна сульфон-Т, показує, що склади, які заявляються, переважають відому композицію за показниками зносостійкості на порядок та мають нижчий коефіцієнт тертя в 1,03-1,24 разу (таблиця). Таблиця Властивості полімерних композицій Показники Коефіцієнт тертя (без змащування) Р=6МПа, V=1м/с Інтенсивність лінійного зношування, Ih, Склад полімерної композиції, № прикладу 2 3 4 1 0,259 0,294 -9 2,43·10 0,310 1,36·10 -9 0,289 -9 1,94·10 5* 0,320 -9 3,91·10 -8 2,01·10 5* - найближчий аналог, композиція на основі фенілону П, що містить 10 мас. % волокна сульфон - Т. 35 Завдяки високим показникам триботехнічних характеристик композиція може бути використана для виготовлення деталей рухомих з'єднань машин і механізмів, що використовуються у різних сферах промисловості, таких як: металургійна, сільськогосподарська, хімічна та інші. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 Зносостійка полімерна композиція на основі ароматичного поліаміду та наповнювача, яка відрізняється тим, що як в'яжуче використано ароматичний поліамід фенілон С-1, а як наповнювач - суміш дискретних органічних та вуглецевих волокон, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: фенілон С-1 80,0-91,0 органічне волокно марки Танлон 4,0-15,0 2 UA 111024 U вуглецеве волокно марки Торейка 5,0-15,0. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3