Полимерная композиция
Изобретение относится к области создания полимерных композиций для деталей и узлов машин. Изобретение позволяет повысить физико-механические свойства, стойкость к абразивному изнашиванию, гидроабразивной эрозии и воздействию агрессивных сред за счет использования в композиции на основе полиамида (до 100 мас.%) и минерального наполнителя (0,5-5,0 мас.%) добавок смеси порошков разнородных металлов (1,0-7,0 мас.%) с разностью стандартных электродных потенциалов 0,70-2,70 В и дисперсностью 5-40 мкм. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21 ) 4277455/23-05 (22) 06.07.87 (46) 07.01.90, Бюл. У 1 (71 ) Институт механики металлополимерных систем АН БССР (72) И,N. Вертячих, В.А. Гольдаде, Ю.И. Воронежцев, В. Ф. Даньшин, Б.А. Егоров, С.Я, Либерман, Л. С. Пинчук и Е.А. Цветкова (53 ) 675. 678 (088. 8) (56) Патент Франции Ф 2155884, кл. С 08 С 41/00, 1971.
Изобретение относистя к созданию композиционных материалов на ос" нове полимеров, предназначенных преи. мущественно для изготовления деталей узлов машин, подвергающихся абразивному изнашиванию, в частности гидроабразивной эрозии, и может быть испопьзовано в машиностроении, нефтеи газодобывающей промьппленности, в том числе для изготовления деталей, работающих в агрессивных средах.
Цель изобретения — повьппение физико-механических свойств, стойкости к абразивному изнашиванию, гидроабразивной эрозии и воздействию агрессивньгх сред.
Для приготовления полимерной композиции используют полиамид 6, графит коллоидный С-1, порошок алюминиевый марки ПА-1, порошок медный марки
ПМС-1, порошок вольфрамовый марки
ПВП-1, порошок магниевый марки МПФ-1. (SB 5 08 К 3/08 С 08 L 77/02
2 (54 ) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ (57) Изобретение относится к области создания полимерных композиций для деталей и узлов машин. Изобрете-. ние позволяет повысить физико-механические свойства., стойкость к абразивному изнашиванию, гидроабразивной эрозии и воздействию агрессивных сред за счет использования в композиции на основе полиамида (до
100 мас.%) и минерального наполнителя (0,5-5,0 мас.%) добавок смеси порошков разнородных металлов (1,07,0 мас. %)с разностью стандартных электродных потенциалов 0,70-2,70 В и дисперсностью 5-40 мкм. 2 табл.
Композицию готовят следующим образом. о
В электропечи при 60 С в течение
24 ч просушивают наполнитель: порошки меди, алюминия, окиси алюминия и графита. Смешивают с гранулами полиамида порошок меди до получения однородной смеси, затем в полученную смесь таким же образом последовательно вводят и смешивают порошки алюминия, окиси алюминия,и графит.
Каждое смешение проводят з течение
10 мин. Полученную смесь засыпают в бункер литьевой машины и изготавливают из нее образцы для испытаний.
Технологические режимы литья под давлением: температура переработки по зонам материального цилиндра литьевой машины: Т = !80OC Т 200о о
210 С; Т = 220-230 С, даление литья
100 MIa. Аналогичным образом изготав-. ливают образцы из композиционного маЭ 1534045 4 териала яа основе других полимерных связующих и иаполнителей с учетом температуры переработки конкретного связующего
Разрушакщее напряжение при растяжении и сжатии определяют на универсальной машине ZD-10 при скорости наг-. ружения 50 кгс/с. Гидроабразивное из. иашиваиие материала определяют на машине трения СМЦ-2 по схеме валчастичный вкладыш. В качестве контр" тела используют ролик из стали ст.45 диаметром 40 мм, твердостью HRC=4245 ед., шероховатостью В 1 О- 15 (l,8 мкм. Гидроабразивной средой служит буровой раствор с 10Х примеси нефти, удельным весом I 18 г/смз и с содержанием твердой фазы 20Х. Объем9ый электретный заряд, приобретенный 20
4 бразцами иэ полимерного композиционйого материала, определяют методом термодеполяризацни.
Химическую стойкость определяют по изменению массы образцов после выдер- 25 живания в смеси 95Х бензина, и 5Х бензола в течение 24 ч и изменению механических показателей после,выдерживания в растворе натрия хлористого„
Твердость материалов определяют путем вдавливания в материал образца стального шарика диаметром 5 мм. УдарФормула изобретения
Полимерная композиция, включающая полиамид, металлический наполнитель и ьплнеральный наполнитель, о т л и— чающая ся тем, что, с целью повышения физико-механических свойств стойкости к абразивному изнашиванию, гидроабразивной эрозии и воздействию агрессивных сред, она содержит в качестве металлического наполнителя смесь порошков разнородных металлов с разностью стандартных электродных потенциалов 0,70-2,70 В и дисперсностью 5-40 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.Х:
Укаэанная смесь порошков разнородных металлов 1,0-7,0
Минеральный наполнит ель
Поли амид
О, 5" 5,0
Остальное ную вязкость определяют на образцах с надрезом. Абразивный износ определяют путем истирания образцов шлифоваль,; ной шкуркой марки 14А20 HN448 на машине марки APGi
Составы полимерных композиций приведены в табл. 1., свойства материалов — в табл.2.
1534045 мЪ м ъ о ° о
О
«Ч
4 мЪ м
О мЪ о мЪ м
О3 мЪ о и
° Ф
О мЪ о. о
О
ЪО
ЪЧ мъ о о м
ОЪ мЪ
CO
° Ч мЪ
CV мЪ м
Ol мЪ
«Ч мъ
4Ч
ЧЪ
4Ч
ОЪ
o o
О
«4
Ch мъ
4О
D мъ
«Ч мЪ
О
4О мЪ м
gy
Й
В (В
Ф
О мъ
3 3
О
Ф
3lI
4 ° мЪ
4 Ъ
О
О\
«Ч о
О мЪ
4О
О\
4Ч 4 Ъ м ° о о мЪ
Ol
CO м\ м мЪ м о м
М 3 и
IO
4 о мЪ ф м
1 н
О -й но а
ОЕО
O I О
)3
1 3 а Я О азы н
О
43
О
° « н
1
Ф
IO
«3Ъ вЂ” Ь
Зь й* zv
_#_ O 33 g*О3 33
Ф +ОЪ..а+4. -1" 4Ч 34 ° Ф.+
-о.
443 дм3 МОМЪ 443 МЪ » -М IO
5.i
3«
33
О О -3:OI 5
1О - - Я «33
-О«ЧDО 4Ч О м «м т
1 534045
СО
В с(Ъ МЪ
an (» (D
4
Ю (D о л о ъ
СЧ
4 о со
4(Ъ
Ю нЪ
4 о (4Ъ
ССЪ л ( л с"Ъ 4О оо
0Ъ О
О
° Ф
О4
00 ОЪ
« о
Оа
С4 о о со о
СЧ
CO
4 м
О4
Ю
СЧ М о сч (СЪ О
0О
ОЪ
4 л
00 О
ОЪ л о
* о
CO
СЧ о л
ОЪ
4(Ъ
4О о
CO
СО
3 СЧ
В 4
ОЪ О4 4(Ъ
Ю (4Ъ
4(Ъ М О4
° an
О О СЧ CI (Ч
CO л
Ю л
4 м о .т
4О (G
Ц (»
« оСЪ О
Ю
an М ю о
4О
Ю о
4СЪ о»
В
СЧ с(Ъ
0О
CO л
° СО
СЧ Ch (4 \
4 (О л сЧ
Ф С»1
I о о
М
О Ю (Ч
Ю с(Ъ
СЧ сЧ
44Ъ (Ч
О4 л
СО
4(Ъ О л
В В о а.
an aO
Оа С 4 (.Ф (Ъ ЧЪ
4 « о
00 О О л
Ю
4 о (Ъ
СО
СЧ л
4 о
0Ъ о
In а
О) (0 1
01
14
v о и м (»
« °
-Ф
In 4О
ОЪ
-Ф С Ъ
« о о
Ch (D л (D
СЧ
С4
4 с(Ъ
4(Ъ
Ф
Сс о о л о
4(Ъ
f о
Оа
4О
0Ъ° °
М (О
° О 00 (О о (4
Ю о
4 о
С(Ъ о
CO о
Ю (Ч
М о л
»4
CO ф
В °
CO (D о
an
CD (»I (Ъ л о
4(Ъ
ЧС
Оа
С Ъ
Ю л
С Ъ
СО
4 л о сх о
СЧ о
C4 C(a
В В
СЪ (4О 00
Ю
« о
О4
Ю (D
4О о
° 0
4 о
Ю
М л
In
О
СО
44Ъ
Ф со
СЧ
° л
Ъ О
4О CO о
Ю сс\
0 о о ф
Ю м
° Ф
4О (4 СЧ
С Ъ
Oi л* В
СЧ 3
4О CO (D о
О4 м
Ю ((4 о
4О ф ("4 л л
0О
Ю
СЧ
«В
С41 о
Оа о (D (Ч 1
В м
CO м
ÑO
ДЪ
Ю
Сс
4О! (»I сЧ л
С(\ 4(Ъ аО 0О
С 4
Т
Ф о м
Ю
00 о
Л 4Х
14 л
01 01 к к
Р, 0I о
1» и (0
1О
Z1Z
И1 IC
v -—o z
ЪС О
ФЪ 0( (C Э (0 Оа
13 I
01
v x а 1о и
I(I
Ю
О а00
I (a1
r 55
В3 аа
Р, (0 (o х
С4
О (0
П С()
40 (0
Я:1 о
01 4 4(1 ау 0
10 0l 01 н х ) )
g ц и
О
Е Л И (0
Х II » 0
0l CaI X
4Б
Х IO и A x
g (:CDCC
0I « II Х о х х х х .»
Ф3
01. Вй Я
0(v а
X И СС Cl
W0I(0O(0 (- х и Ф аь и о
CI
63566 а(-ао,(КVОЪК Э
ko,ахи
1 а
Ц Е g
v О
О (0
01 CI а Д((4
Х Х Я I XI
А ф 1(I i
5 ц5 и х
1 53404 5
С3
° . 1 к
33:3
Сб
Са3 Сгг
« ф сч
С3а о гГ3 о о сЧ - О
С31
CD
СЪ СГ
«« фо
W aO C3a г
« о
С«3
« ф I
an
СЧ ф\
aO W
С «С0
-O СЧ
О 1 о о
3:(I2, Т о
« о г an
« . °
««Щ
СЧ «
СЧ л
« о
Ч .3
° «
an O
an an В
СЧ
О о
ОЪ
« °
С Ъ Л
an W Сгъ
Ф
ФЪ л л
« « .О Сг
СЧ г
« о
ЧЪ
Ч3
an о о
СЧ
Ю
СЧ
« «
Щ ИЪ гъ
° CO an
an с«Ъ
« о о о
СЧ О
;с О
С an ° л и ф и
О о
О ггЪ
СЧ
CO ф
Са3 1
СЧ о
« л ггЪ
В an С 3
« « CQ
Со О О сЧ СГ О
an сч
««СО р л О
w an ф
1 ф
3С о
С3 ф
l с«г о
Чг. О О о
O сЧ О С«Ъ
« о
an aO
« со л
-а сгЪ В
« о
ЬГ3 (IO I
Сг с«3 ггЪ
« «ф о
С Ъ л
Сг
ОЪ
« ггЪ
О О ф
««
Ф 3Ъ фЪ1 чЪ an с4
X И 333 ах а
В6Ф" ааиц гф сф " 3Е ах 5 ф х
3«
CC о о
1«Л
Х 33
Ф Р
3 é" ф- Сг гс
Хг 45 д !!
l г
L
1
1 О
1 а х и а
v e фи
Сг»
X а и< х
"фа»о
Ф и и и и
eê о ф вхххо х а а. Сс о,е х х а
03 Iai Ф а а 1! х Р ах
ct v
Ц td 3 х o—
-Я О» х>аа
О о
an о о
IC х
X ф ) о х
II Х х
Р. С о х х
О13С Х х ааа Е о фФ
1 Л » о л ы «и
И Cl g О аО aa33 aaa A, ф ф ф
33 о агс 33
Са3 СЪ а л « «
« . CO 4 « о
1 ф е а
Х ХаО
e Itc х 3
e v
X v 3o
ca aC O
Х Е Cf! ф!
Л 1!!
«
Я
О О а3а а «(33 х Ф ж!»
