Самотвердіюча композиція для ремонту металевих деталей електротранспорту

Реферат: Самотвердіюча композиція для ремонту металевих деталей електротранспорту включає метилметакрилат, полівінілбутираль, перекис бензоїлу, диметиланілін, полістирол і як наповнювач металевий порошок. UA 69722 U (54) САМОТВЕРДІЮЧА КОМПОЗИЦІЯ ДЛЯ РЕМОНТУ МЕТАЛЕВИХ ДЕТАЛЕЙ ЕЛЕКТРОТРАНСПОРТУ UA 69722 U UA 69722 U 5 Корисна модель належить до самотвердіючих композицій для ремонту металевих деталей електротранспорту на основі стиракрилових смол, наприклад для відновлення зношених різьбових з'єднань, усунення механічних та корозійних ушкоджень цільнометалевих кузовів, зварюваних сталевих каркасів та окремих елементів механічної частини рухомого складу. Відома полімерна композиція для кріплення анкерних болтів у бетоні такого складу, мас. %: порошок відходів поліметилметакрилату метилметакрилат алілметакрилат перекис бензоїлу диметиланілін відходи азбестового текстильного виробництва кварцовий пісок 10 20 25 35 3-5 решта. 20 - 25 16 - 20 4-6 0,5 - 1 0,3 - 0,5 3-5 решта. [Патент України № 49587А, C09J 3/14 C08L 33/12, 2002][. Проте для цієї композиції також характерна невелика адгезія до сталі, що значно знижує надійність та довговічність металевих деталей після ремонту. Задачею корисної моделі є створення такої самотвердіючої композиції для ремонту металевих деталей електротранспорту, в якій шляхом підбору компонентів було б забезпечено підвищення адгезії до сталі, що приводить до збільшення надійності та довговічності після ремонту металевих деталей, які витримують значні динамічні навантаження при експлуатації рухомого складу. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що самотвердіюча композиція для ремонту металевих деталей електротранспорту, яка включає метилметакрилат, полівінілбутираль, перекис бензоїлу, диметиланілін, наповнювач, згідно з корисною моделлю, додатково містить полістирол, а як наповнювач металевий порошок, при такому співвідношенні компонентів, мас. %: полістирол метилметакрилат полівінілбутираль перекис бензоїлу диметиланілін металевий порошок 30 15 - 23 5-7 0,5 - 1 0,3 - 0,5 (Патент України № 2053 8A, C09J 3/14, 1997). Недоліком відомої композиції є низька адгезія до сталі. Найбільш близькою до запропонованої корисної моделі є самотвердіюча клейова композиція такого складу, мас. %: порошок відходів поліметилметакрилату метилметакрилат полівінілбутираль перекис бензоїлу диметиланілін відходи азбестового текстильного виробництва кварцовий пісок 15 20 - 30 31 - 35 23 - 25 5-7 0,6 - 0,8 0,5 - 0,7 решта. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає у такому. Відмінною ознакою від прототипу є використання у композиції полістиролу, що приводить до підвищення її адгезії до сталі внаслідок утворення прищепленого сополімеру, в якому до внутрішніх ланок макромолекулярного ланцюга полістиролу приєднуються ланцюги поліметилметакрилату. При цьому полістирол сприяє затвердінню композиції завдяки гельефекту, а також зниженню вмісту залишкового метилметакрилату за рахунок прискорення його полімеризації. 1 UA 69722 U 5 10 15 20 Другою ознакою відмінності від прототипу є використання як наповнювача металевого порошку, що приводить до утворення металево-полімерного композиту, який дозволяє ефективно усувати механічні та корозійні ушкодження металевих деталей (отвори, каверни, порожнини, щілини, виразки), а також підлягає різноманітній механічній обробці (різанню, свердлінню, фрезуванню, шліфуванню та ін.). Склад запропонованої композиції наведено у табл. 1, а аналіз властивостей різних складів запропонованої композиції у порівнянні з властивостями відомої композиції наведено у табл. 2. Як видно з даних табл. 2, адгезія запропонованої композиції підвищилась до 34-36,7 МПа, тобто на 47-59 % більше, ніж у відомої композиції. Час схоплювання (втрата рухомості загущеної маси) запропонованої композиції у середньому в 1,5 рази менше у порівнянні з відомою композицією, що свідчить про прискорення полімеризації запропонованої композиції. Межа міцності при вигині запропонованої композиції через 1 добу тверднення збільшується до 41,2-43,1 МПа, тобто на 9-14 % більше, ніж у відомої композиції, і до 49,8-52,1 МПа через 28 діб тверднення, тобто на 12-17 % більше, ніж у відомої композиції. Межа міцності при розтягу запропонованої композиції через 1 добу тверднення складає 31,3-32,7 МПа, тобто на 7-12 % більше, ніж у відомої композиції, і досягає 37,2-38,9 МПа через 28 діб тверднення, тобто на 1015 % більше, ніж у відомої композиції. Теплостійкість по Віка запропонованої композиції складає 105-109 °C, що на 8-11 % менше, ніж у відомої композиції. Відносне подовження при розтягу запропонованої і відомої композицій майже ідентичні. Прикладом конкретного виконання запропонованого технічного рішення є така технологія приготування складів 1-3 (див. табл. 1) запропонованої композиції. Таблиця 1 Компоненти Полістирол емульсійний А або Б (ГОСТ 9440-60) Метилметакрилат (ГОСТ 20370-74) Полівінілбутираль (ГОСТ 9439-85) Перекис бензоїлу (ГОСТ 14888-78) Диметиланілін (ГОСТ 2168-71) Металевий порошок Вміст компонентів у складі запропонованої композиції, мас. % 1 2 3 35 33 31 25 24 23 7 6 5 0,8 0,7 0,6 0,7 0,6 0,5 31,5 35,7 39,9 Таблиця 2 Показники для складу композиції Що пропонується Відомої * 1 2 3 Властивості Час схоплювання (втрата рухомості загущеної маси) при 20° С, хв. Адгезія до сталі, МПа Межа міцності при вигині, МПа, через: 1 добу 28 діб Межа міцності при розтягу, МПа, через: 1 добу 28 діб Теплостійкість за Віка, °C Відносне подовження при розтягу, % 25 30 16 18 21 27 36,7 35,5 34,1 23,1 43,1 52,1 42,4 51,3 41,2 49,8 37,8 44,6 32,7 38,9 109 0,58 32,2 38,1 108 0,57 31,3 37,2 105 0,55 29,2 33,8 118 0,54 Примітка: * Взято середні значення показників відомої композиції. Полістирол емульсійний марок А та Б ретельно змішують з перекисом бензоїлу та металевим порошком, наприклад порошком заліза, який отримують механічним подрібненням у вихрових, вібраційних або кульових млинах. Окремо у метилметакрилаті розчиняють полівінілбутираль, а потім додають у розчин диметиланілін і ретельно змішують. Перед укладанням композиції у порожнини, каверни та отвори зношених металевих деталей до сипких компонентів композиції додають рідкі компоненти і залишають на 3-5 хвилин для загуснення та набрякання полімерної маси. Укладання композиції у механічні та корозійні ушкодження 2 UA 69722 U 5 10 поверхні металевих деталей роблять при температурі оточуючого середовища не нижче 0 °C. Для заповнення вузьких щілин треба дещо підвищувати відносний вміст рідини у запропонованій композиції, тобто вміст метилметакрилату, що дозволяє збільшити плинність рідкої композиції. Повне тверднення самотвердіючої композиції завершується протягом 6-24 годин (залежно від температури виробничого приміщення), причому за добу композиція набирає 80-90 % своєї максимальної міцності, що дозволяє через добу починати механічну обробку поверхні металевих деталей після ремонту. Таким чином, запропонована самотвердіюча композиція забезпечує підвищення адгезії до металу, що приводить до збільшення надійності та довговічності після ремонту металевих деталей, які витримують значні динамічні навантаження при експлуатації рухомого складу електротранспорту. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Самотвердіюча композиція для ремонту металевих деталей електротранспорту, що включає метилметакрилат, полівінілбутираль, перекис бензоїлу, диметиланілін та наповнювач, яка відрізняється тим, що додатково містить полістирол, а як наповнювач металевий порошок, при такому співвідношенні компонентів, мас. %: полістирол метилметакрилат полівінілбутираль перекис бензоїлу диметиланілін металевий порошок 31 - 35 23 - 25 5-7 0,6 - 0,8 0,5 - 0,7 решта. 20 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 3