UA47710A

UA47710A - Спосіб отримання полімерної композиції

Info

Publication number: UA47710A
Application number: UA2001085531A
Authority: UA
Inventors: Олександр Іванович Буря; Александр Иванович Буря; Володимир Юрійович Дудін; Владимир Юрьевич Дудин; Микола Іванович Аносов; Вячеслав Іванович Басистий
Original assignee: Закрите Акціонерне Товариство "Триком"
Priority date: 2001-08-02
Filing date: 2001-08-02
Publication date: 2002-07-15

Abstract

Спосіб отримання полімерної композиції на основі політетрафторетилену, армованого вуглецевим волокном, включає змішування компонентів в сухому стані протягом 10-60 секунд в обертальному електромагнітному полі з величиною магнітної індукції 0,09-0,14 тесла за допомогою феромагнітних елементів, які потім вилучають з полімерної композиції магнітною сепарацією, а довжина волокна залишається не менше 2-3 мм.

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до отримання полімерних композицій на основі політетрафторетилену і може бути 2 використаний для отримання конструкційних пластиків, які призначені для виготовлення підшипників ковзання, здатних працювати при високих температурах (до 269"С) і в агресивних середовищах. Основними вимогами в данному випадку будуть високі показники міцності та зносостійкості.

Відомий спосіб отримання композицій на основі політетрафторетилену |Пан-шин Ю.А., Малкевич С.Г.,

Дунаевская Ц.С. Фторопласть. Л., "Химия", 1978, 232с.), який включає змішування компонентів композиції у 70 воді, з доданням поверхнево-активних речовин. Вадою вказаного способу є те, що він потребує попереднього подрібнення волокна до довжини не більше їОмкм та подальшої сушки отриманої суміші, що призводить до збільшення трудомісткості способу, а також негативно впливає на фізико-механічні характеристики отриманого композиту.

Найближчим аналогом - прототипом передбачуваного винаходу є спосіб отримання полімерних композицій 12 на основі політетрафторетилену |Паншин Ю.А., Малкевич С.Г., Дунаевская Ц.С. Фторопласть!. Л., "Химия", 1978, 232с, який включає змішування компонентів композиції в сухому стані на швидкісному змішувачі. Вадою цього способу є те, що під час змішування вуглецеве волокно подрібнюється до розміру З0О0 - ббОмкм, що значно зменшує ефект від армування волокном.

Метою винаходу є збільшення міцності та зносостійкості композицій на основі політетрафторетилену та зменшення трудомісткості їх приготування через вдосконалення вищеприведеного способу змішування в сухому стані.

Поставлена мета досягається тим, що змішування полімеру з вуглецевим волокном здійснюється за способом, який включає змішування компонентів композиції в сухому стані протягу 10 - 60 секунд в обертальному електромагнітному полі змішувача (величина магнітної індукції 0,09 - 0,14 тесла) за допомогою феромагнітних елементів, які вилучають з полімерної композиції магнітною сепарацією. В процесі змішування « довжина волокна залишається не менше 2 - Змм, що дозволяє досягти максимального армуючого ефекту і тим самим підвищити міцностні характеристики композита.

Приклад 1. Полімерну композицію для виготовлення блочних зразків готують слідуючим чином: наважка полімеру - 90м.ч., вуглецевих волокон довжиною 5мм - 10м.ч. поміщається в реактор, виготовлений з титану, о куди додатково вводять феромагнітні циліндричні елементи в кількості 50г на 100г суміші, після чого реактор «- поміщають в обертальне електромагнітне поле, (величина магнітної індукції 0,09 тесла), за допомогою якого феромагнітні елементи приводяться в хаотичний рух та гомогенізують композицію, рівномірно розподіляючи в волокна в полімерній матриці. ча

Після змішування компонентів протягом 10 секунд феромагнітні елементи та продукти їх зношування 3о вилучаються з полімерної композиції магнітною сепарацією. З

Приготовлена таким чином полімерна композиція формується в холодному стані при тиску Р дит - 40МПа в заготовки, які мають слідуючі розміри: діаметр - Умм, висоту - 18мм.

Отримані заготовки завантажують в попередньо нагріту до 80"С пресс-форму закритого типу і піднімають « температуру, з швидкістю 5"7С за хвилину до 3457С (температура плавлення кристалів) і витримують ЗО хвилин. З

Після цього температуру, з тією ж швидкістю піднімають до З380"С (температура зплавлювання часток полімеру в с монолітний блок), витримують 15 хвилин без тиску та 25 хвилин під тиском Рор - 80МПа. Потім пресс-форму

Із» охолоджують до 80"7С і проводять розпресовку.

Приклад 2. Склад композиції, мас.ч.:

Політетрафторетилен 80 ве Вуглецеве волокно 20

Композицію змішували 20 секунд (величина магнітної індукції 0,11 тесла). Змішування та пресування - і проводилось по методиці, наведеній в прикладі 1. -л 20 Приклад 3. Склад композиції, мас.ч.: 2 Політетрафторетилен 70

Вуглецеве волокно 30

Композицію змішували 40 секунд (величина магнітної індукції 0,12 тесла). Змішування та пресування проводилось по методиці, наведеній в прикладі 1.

Р» Приклад 4. Склад композиції, мас.ч.:

Політетрафторетилен 60 60 Вуглецеве волокно 40

Композицію змішували 60 секунд (величина магнітної індукції 0,14 тесла). Змішування та пресування проводилось по методиці, наведеній в прикладі 1.

Результати лабораторних досліджень (див табл.) показують, що змішування композиції запропонованим способом дозволяє рівномірно розподілити в полімерній матриці досить довгі (2 - Змм) вуглецеві волокна, що бо забезпечує порівняно з прототипом підвищення в 3,6 - 4.4 рази її міцності та в 25 - 27 разів зносостійкості. -Д-

ШЕ ШІ З

70 й . . ! ! !

Контртіло з сталі 45 з твердістю 50 НКС» і шорсткістю Ка 0,08.

Таким чином, полімерна композиція приготовлена змішуванням в обертальному електромагнітному полі має значно вищу міцність та зносостійкість ніж відома композиція, що дозволяє рекомендувати її для використання в якості конструкційного матеріалу для вузлів тертя, які працюють в контакті з хімічно активними речовинами.

Claims

Формула винаходу Спосіб отримання полімерної композиції на основі політетрафторетилену, армованого вуглецевим волокном, 2 що включає змішування компонентів в сухому стані, який відрізняється тим, що змішування проводиться протягом 10-60 секунд в обертальному електромагнітному полі з величиною магнітної індукції 0,09-0,14 тесла за допомогою феромагнітних елементів, які потім вилучають з полімерної композиції магнітною сепарацією, а довжина волокна залишається не менше 2-3 мм. Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2002, М 7, 15.07.2002. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і « науки України. «в) «- у у «

- . и? щ» -і -і - 70 (42) 60 б5