Полимерная композиция конструкционного назначения

Изобретение относится к полимерным композициям конструкционного назначения на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена и волокнистых наполнителей и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения, уплотнений, зубчатых колес и ряда других деталей конструкционного назначения машин и механизмов. Композиция содержит сверхвысокомолекулярный полиэтилен и в количестве от 5 до 25 мас.% волокнистый наполнитель. В качестве волокнистого наполнителя используется смесь волокон длиной 2-3 мм, состав которой состоит из 70 мас.% полиоксадиазольного волокна и 30 мас.% волокон из хлопчатобумажной пряжи. Использование композиции по изобретению позволяет увеличить прочность при сжатии, ударную вязкость и улучшить антифрикционные свойства.

 

Изобретение относится к полимерным композициям на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена и волокнистых наполнителей и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения, уплотнителей, зубчатых колес и ряда других деталей машин и механизмов.

Из уровня техники известен антифрикционный композиционный материал, включающий полиоксадиазольные и хлопчатобумажные волокна, термореактивные фенольные смолы в качестве связующего и различные добавки к связующему, такие как графит и оксид алюминия. Полиоксадиазольные волокна используют в виде сетки, ткани или войлока (см. патент РФ №2137790, МПК C08L 61/10, опубликованный 20.09.1999).

Наиболее близкой по технической сущности к заявленной полимерной композиции является полимерная композиция на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, содержащая волокнистый наполнитель, представляющий собой резаное полиоксадиазольное волокно (см. АДЕРИХА В.Н. и др. О влиянии технологических факторов на механические свойства СВМПЭ, наполненного резанными полиоксадиазольными волокнами. М., 2005 г., 10, №3Э, стр.98-102).

Известная композиция обладает недостаточными показателями ударной прочности, прочности при сжатии, низкими антифрикционными свойствами.

Техническим результатом при использовании заявленного изобретения является повышение прочности при сжатии и трибологических свойств.

Указанный технический результат достигается тем, что в полимерной композиции конструкционного назначения, состоящей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена и волокнистого наполнителя, содержащего резаное полиоксадиазольное волокно, согласно изобретению волокнистый наполнитель дополнительно содержит волокна из хлопчатобумажной пряжи с образованием смеси волокон длиной 2-3 мм, состоящей из 70 мас.% полиоксадиазольных волокон и 30 мас.% волокон из хлопчатобумажной пряжи, при этом соотношение компонентов в композиции следующее, мас.%:

- сверхвысокомолекулярный полиэтилен 75-95,

- волокнистый наполнитель 5-25.

Изобретение иллюстрируется примерами.

Пример 1. Композицию из сверхвысокомолекулярного полиэтилена 95 мас.% и волокнистого наполнителя, составляющего 5 мас.%, представляющего собой смесь полиоксадиазольных волокна и волокон из хлопчатобумажной пряжи, имеющих длину волокон 2-3 мм при содержании в смеси соответственно 70 мас.% и 30 мас.%, приготавливают путем смешения во вращающемся электромагнитном поле (0,15 Тл) с помощью ферромагнитных частиц, которые извлекают из композиции методом магнитной сепарации. Композицию перерабатывают в изделия методом компрессионного прессования при следующем режиме: загрузка композиции в пресс-форму, разогретую до 353К; нагрев до 418К и выдержка при этой температуре на протяжении 10 минут без давления; после чего давление увеличивают до 50 МПа; при таких температуре и давлении материал выдерживают 5 минут. Далее изделие охлаждают под давлением до температуры 353К и выталкивают из пресс-формы.

Исследования проводили по следующим методикам.

Ударную вязкость определяют по методу Шарпи (ГОСТ 4647) на маятниковом копре КМ-0,4 при температуре 23±2°С и относительной влажности 50±5%. Прочность при сжатии измеряют согласно ГОСТ 4651 на образцах высотой 15±0,5 мм, диаметром 10±0,5 мм.

Трение определяют на машине трения МДП-1 по схеме диск-палец; диск - ⊘ 350 мм, сталь 45Ra 0,16÷0,32 мкм, пальчик - ⊘ 10 мм, высота 1012 мм, при давлении 2,5 МПа, скорости скольжения 1,3 м/с.

Испытуемый образец устанавливают в специальном образце-держателе, который связан с упругой балочкой тензометрической системы измерения силы трения.

Измерительная система включает упругую балку с наклеенными терморезисторами, тензометрический усилитель УТ-8 и светолучевой осциллограф К-113, что позволяет вести непрерывную запись силы трения.

Нагрузку в паре трения создают стандартной резиновой диафрагмой при регулируемом давлении сжатого воздуха. Температуру вблизи поверхности трения регистрируют ХК-термопарой, сигнал от которой поступает на электронный потенциометр КСП-4. Для этого в неподвижных исследуемых образцах на цилиндрической поверхности на расстоянии 1,5-2,2 мм от зоны трения просверлено отверстие ⊘ 15 мм под спай термопары.

Пример 2. Композицию из 85 мас.% сверхвысокомолекулярного полиэтилена 15 мас.% волокнистого наполнителя, состоящего из смеси полиоксадиазольных волокна и волокон из хлопчатобумажной пряжи, имеющих длину волокон 2-3 мм при содержании в смеси соответственно 70 мас.% и 30 мас.%, приготавливают, перерабатывают в изделия и исследуют согласно ГОСТам и методикам, приведенным в примере 1.

Пример 3. Композицию из 75 мас.% сверхвысокомолекулярного полиэтилена 25 мас.% волокнистого наполнителя, состоящего из смеси полиоксадиазольных волокна и волокон из хлопчатобумажной пряжи, имеющих длину волокон 2-3 мм при содержании в смеси соответственно 70 мас.% и 30 мас.%, приготавливают, перерабатывают в изделия и исследуют согласно ГОСТам и методикам, приведенным в примере 1.

Пример 4. Композицию из 96 мас.% сверхвысокомолекулярного полиэтилена 4 мас.% волокнистого наполнителя, состоящего из смеси полиоксадиазольных волокна и волокон из хлопчатобумажной пряжи, имеющих длину волокон 2-3 мм при содержании в смеси соответственно 70 мас.% и 30 мас.%, приготавливают, перерабатывают в изделия и исследуют согласно ГОСТам и методикам, приведенным в примере 1.

Пример 5. Композицию из 70 мас.% сверхвысокомолекулярного полиэтилена 30 мас.% волокнистого наполнителя, состоящего из смеси полиоксадиазольных волокна и волокон из хлопчатобумажной пряжи, имеющих длину волокон 2-3 мм при содержании в смеси соответственно 70 мас.% и 30 мас.%, приготавливают, перерабатывают в изделия и исследуют согласно ГОСТам и методикам, приведенным в примере 1.

Полимерная композиция конструкционного назначения, состоящая из сверхвысокомолекулярного полиэтилена и волокнистого наполнителя, содержащего резаное полиоксадиазольное волокно, отличающаяся тем, что волокнистый наполнитель дополнительно содержит волокна из хлопчатобумажной пряжи с образованием смеси волокон длиной 2-3 мм, состоящей из 70 мас.% полиоксадиазольного волокна и 30 мас.% волокон из хлопчатобумажной пряжи при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сверхвысокомолекулярный полиэтилен75-95
волокнистый наполнитель5-25



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области термопластичных эластомерных полимерных композиций, предназначенных для изготовления гибких деталей, используемых в авиационной, автомобильной, кабельной и других отраслях промышленности.
Изобретение относится к области химии сераорганических соединений и касается методов получения (синтеза) органических соединений ароматического ряда, содержащих дисульфидные группы, (например полирезорциндисульфид, полигидрохинондисульфид, поликатехиндисульфид, полидисульфид галловой кислоты) и их применения.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке термопластичных эластомерных материалов на основе каучука, и может быть использовано для изготовления различных экструзионных профилей и формованных гибких деталей, используемых в автомобильной, кабельной, легкой промышленности и строительстве.

Изобретение относится к пенистой композиции для использования в кабелях и кабелю, содержащему пенистую композицию для использования в телекоммуникациях. .
Изобретение относится к композициям высокомолекулярных соединений, в частности к композициям гомополимеров винилиденфторида. .

Изобретение относится к кабелю со слоем покрытия, сделанным из отходов. .
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при производстве на основе полимерных отходов стеновых, отделочных и дорожно-строительных композиционных материалов для гражданского строительства.

Изобретение относится к полимерным композициям для труб и способу их получения. .
Изобретение относится к резиновой промышленности, к получению морозо-, износостойких резин на основе бутадиен-нитрильного каучука. .
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к созданию композиционных полимерных материалов и инструментов на их основе, предназначенных для шлифования поверхностей твердых поверхностей металлов и сплавов.
Изобретение относится к полимерным композициям на основе фторопласта и волокнистых наполнителей и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения, уплотнений, зубчатых колес и других деталей конструкционного назначения машин и механизмов.
Изобретение относится к резинотехнической промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления манжетных уплотнителей для нефтяного оборудования.

Изобретение относится к армированным композиционным материалам. .
Изобретение относится к разработке рецептуры композиции фрикционного назначения, предназначенной для изготовления тормозных колодок транспортных средств. .
Изобретение относится к способу получения полимерной пресс-композиции, включающему пропитку базальтовой нити жидкой смесью мономеров фенола с формальдегидом в присутствии катализатора гидроокиси натрия в соотношении 1:1,4:0,02, соответственно с последующей поликонденсацией резольного фенолформальдегидного олигомера при температуре 90°С в течение 60 минут и при массовом соотношении базальтовая нить: резольный фенолформальдегидный олигомер 1:1, последующую сушку в течение 15 минут при 120°С и прессование в течение 9 минут при 150°С при давлении 25 МПа.
Изобретение относится к составам композиционного полимерно-волокнистого материала с антифрикционными свойствами, используемым в качестве материалов для изготовления деталей для пассажирских и грузовых вагонов железнодорожного транспорта, в частности деталей для тормозной рычажной передачи, а также для изготовления подшипников скольжения, узлов трения машин и механизмов в машиностроении, судостроении и авиастроении.

Изобретение относится к получению композиционных материалов, применяемых для изготовления изделий промышленного и бытового назначения. .

Изобретение относится к окрашенным литьевым композиционным материалам на основе наполненных алифатических полиамидов, которые применяются для изготовления различных деталей в машиностроении.

Изобретение относится к полимерным композиционным материалам, используемым в элементах конструкций авиационной и космической техники. .

Изобретение относится к полимерным композиционным материалам на основе фенолформальдегидной смолы (ФФС) резольного типа дивинилнитрильного карбоксилсодержащего каучука и неорганических наполнителей, предназначено для изготовления огнепреградительных покрытий (экранов) при высокотемпературном воздействии.
Изобретение относится к полимерной композиции, которая может быть использована для изготовления подшипников скольжения, уплотнений, зубчатых колес и других деталей конструкционного назначения машин и механизмов.
Наверх