Способ модифицирования поверхности изделий из полиметиленоксида
Ссноз Советсимк
Соцналмстмчесммн рвс убпми
7/08
Гкударстванньй намнтет ссср аа делам нзабретенкй н аткрмтнй
8.644.
26
С. С. Пасецкий, М. Б. Каплан, С. В. Шербаков, В. Е. Старжинский и А. Ф. Чигинцев (72} Авторы изобретение
Институт механики металлополимерных систем
АН Белорусской ССР (7!} Заявитель (54) СПОСОБ МОДИфИЦИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ
ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕТИЛЕНОКСИДА
Изобретение относится к технологии иэделий из полиметиленоксида (fINO)полиформальдегида или сополимерных полиоксиметиленов (например, сополимера формальдегида с 1,3-диоксаланом, или сополимера триоксана с 1,3-диоксаланом
5 или тетраоксаном), в частности, к технологии модифицирования изделий иэ ПМО, и может быть использовано в промышлен» ности пластических масс.
Известен способ модифицирования поверхности изделий из полиметиленоксида. путем термической обработки их при 80130 С в жидкой среде - минеральном масле. При этом значительно (примерно в 2 раза) повышается износостойкость изделий (1>.
Недостаток этого способа заключается в том, что при работе без смазки величина износа элемента трения иэ ПМО остается высокой. Вследствие того, что ПМО обладает низкой поглошающей способностыс по отношению к минеральным маслам. Масло в процессе обработки практически не проникает в поверхностные слои изделий.
Повышение износостойкости достигается, в основном, за счет вторичной кристал лизации полимера, приводящей к значительному увеличению твердости в поверхностных слоях изделий..В связи с этим проблема создания специальных приемов термической обработки изделий из ПМО, позволяющих повысить эффективность их работы в несмазываемых узлах, остается актуальной.
Цель изобретения снижение потерь на трение и повышение иэносостойкости изделий.
Цель достигается тем, что в известном способе модифицирования поверхности иэделий из полиметиленоксида путем тер
Ф мической обработки их при 80-130 С. в жидкой среде в качестве последней при меняют смесь этиленгликоля с 65-75вес.% (от смеси) адипиновой кислоты.
Обработку проводят в течение 30-300 мин. В процессе обработки происходит внедрение этиленгликоля и адипиновой
711054
15 кислоты в поверхностные слои изделия.
Ввиду низкой вязкости смеси и высокой полярности, составляющих ее компонентов последние проникают в ПМО на значительную глубину-до 300-400 мкм (проникновение определяют методом оптической микроскопии с использованием поперечных срезов поверхностных слоев изделий) ..
Поверхностные слои насыщаются при этом не только исходными компонентами, но 10 и продуктами взаимодействия между ними (при обработке в указанном режиме возможно образование эфиров этиленгликоля и адипиновой кислоты).
Термообработку целесообразно производить в интервале 80-130 С (лучше
100-120 С), так как при температуре
0 ниже 80 С ухудшается растворимость о адипиновой кислоты в этиленгликоле, повы-20 шается вязкость раствора и замедляются кристализационные процессы в поли-. мере. При температуре, превышающей
130оС (135-140 С) интенсифицируется реакция поликонденсации, вследствие чего повышается вязкость и ухудшается проникновение компонентов состава в поверхностные слои изделий.
Время термообработки выбирается в зависимости от толщины стенок изделий.
Чем толще изделие, тем более длителен процесс. Наиболее целесообразное время выдержки составляет 40-60 мин.
Изобретение поясняетс я примером.
Пример. Из сополимера формальдегида с диоксаланом (СФД) (марка В, ТУ 6-05-1 543-72) на литьевом прессе
ДБ 3328 изготавливают экспериментальные образцы — ролики диаметром 40 мм
40 и шириной 10 мм. Режим литья под давлением следующий: температура литья
185 С, давление литья 600 кг/см, о * 2 о температура формы 60 С. Затем ролики термообрабатывают известным и предла- 4 гаемым способами.
По известному способу термообрлботку производят в минеральном масле
МС-20 при 150 С, длительность - 2 ч.
По предлагаемому способу термообработку производят при 125 С, длительо ность — 1 ч. С целью определения оптимальных условий термообработки варьируется длительность процесса и соотношение между компонентами состава.
Далее ролики испытывают на машинах трения МИ-1М в режиме трения качения с 20 /-ным проскальзыванием при скорости 425 об/мин и линейной нагрузке
40 кг/см. Материал кон ртела — сталь
45. В процессе испытаний фиксируют весовой износ и момент трения, по которому расчитывают коэффициент трения.
Результаты экспериментов представлены в табл. 1 и 2. В табл. 1 приведены данные сравненйя работоспособности образцов из СФД. В табл. 2 приведены данные влияния длительности термообработки в смеси этиленгликоля (38%) и адипиновой кислоты (62%) при 125 С на работоспособность образцов из СФД.
Из анализа полученных результатов следует, что образцы, обработанные по предлагаемому способу, обладают более чем в 1,5 раза повышенной износостойкостью по сравнению с образцами, обработанными в минеральном масле. Коэффициент трения снижается примерно на
20%. Оптимальная длительность обработки роликов — 40-60 мин. Изменение длительности обработки в интервале от 30 до 300 мин также позволяет получить образцы с улучшенными характеристиками (по dg и ) по сравнению с образцами, обработанными в минеральном масле М(20.
Предлагаемый способ позволяет значительно повысить эксплуатационные характеристики изделий из ПМО. Он экономически выгоден и может быть использован на предприятиях, перерабатывающих изделия из него.
0) л
О
С4
0) л
О
С4 о (О л
IA
О л
Щ
С4
Ю
4 л1
О (О
$l
О
С4
0) 1
О л1 с4 о (О л
Ф л
Ф
Ц о
_#_
Р
f» о 63 о (9
Й.
lQ о
О л 3
О
С3
С") л
О (О
0) л
С4
С4
О л1
С4
О
С4
Я)
O
О л
С9
О
Щ
С4
О п
О
С4
Я
С4
lQ
С4
CO л
О л
Oи
О.
IA
О л
С4
О
С4
Щ
Ф-4
О и к
О
С4
03 с4
IQ
С4
CO л
С4
ln
О л
О
t л4
О
С4
° 4 л
О
С4
I о
Ф Я й»
34 (р
em ф ф о и й оО
R c4
А è
3.+
2 и
2 v й
ОО ОО с) Юр о 3. о р
Ц о о цен
-J owlГ11
Р
i"%
g >
Р
Г» <и
Л м Ф о с 5 о о
71 1054
h щ о
+ о ф + ф — „О ". О
<р Эу еЕ0
Ок- ИО3ф р<п о
w u) О ОСО Я ;o EQ Ф р б) l CO С4 О ООО О С0. ) С4 л4 {С) 1ф С4 t©(g С4 <, О ООО <î® л Г=и сОс4< ОЮ, С4 С4 ОООО л ООО о л СОO ; < с4 л1 Е О С0 с4 С4 W 00 ООО О вeao Q) tf С4 ч < л 711054 8 Ф о о р, м,у л а и з о б р е т е н и я меняют смесь эжленгликоля с 65-75 вес,% (от смеси} адипиновой кислоты. Составитель А. Горячев Редактор E. Дорошенко Техред Э, Фанта Корректор Е. Лукач Заказ 8592/14 Тираж 549 Подписное UHHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ЖВ5, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ модифицированйя поверхности изделий из полиметиленоксида путем термической обработки их при 80-130 С о в жидкой среде, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью снижения потерь на трение и повышения износостойкости иэделий, в качестве жидкой cpemi npuИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе! 1. Кестельман Н. Я. Термическая обработка полимерных материалов в машиностооении, М., Машиностроение, 1968, с. 195.
