close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY3601

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 3601
(13)
C1
6
(51) C 08L 27/18,
(12)
C 08J 5/16,
B 29B 13/08,
B 29B 13/10
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО ПОЛИМЕРНОГО
МАТЕРИАЛА С ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНОМ
(21) Номер заявки: 970405
(22) 1997.07.22
(46) 2000.12.30
(71) Заявитель: Институт
механики
металлополимерных систем им. В.А.Белого НАН
Беларуси (BY)
(72) Авторы: Шелестова В.А., Гракович П.Н.,
Иванов Л.Ф., Озолин А.А., Красовский А.М. (BY)
(73) Патентообладатель: Институт
механики
металлополимерных систем им. В.А. Белого
НАН Беларуси (BY)
(57)
Способ получения композиционного полимерного материала с политетрафторэтиленом, заключающийся
в смешении термопластичных полимеров с наполнителем из углеродных волокон в экструдере, отличающийся тем, что в качестве термопластичных полимеров используют полиамид в виде гранул или порошка и
политетрафторэтилен, который в виде волокон предварительно наносят на поверхность наполнителя путем
разложения блочного политетрафторэтилена лазерным излучением.
BY 3601 C1
(56)
1. Молчанов Б.И., Чукаловкий П.А., Варшавский В.Я. Углепластики. - М.: Химия, 1985. - С. 84.
2. Экструзия/Под ред. В.А. Брагинского. - Л.: Химия, 1980. - С. 84-86.
3. RU 2016002 С1, МПК С 08J 5/16, 1994.
4. RU 94030221 А1, МПК С 08L 27/18, 1996.
5. SU 897810 А1, МПК С 08L 77/00, 1982.
Изобретение относится к технологии получения износостойких композиционных полимерных материалов.
Известно, что введение политетрафторэтилена (ПТФЭ) в кристаллические термопласты приводит к
снижению коэффициента трения и поверхностного износа, что позволяет повысить долговечность узлов
трения различных машин и механизмов. ПТФЭ добавляют в полимерные материалы в виде порошка [1]. Он
используется в качестве антифрикционного наполнителя в различные полимеры, в том числе и полиамиды.
Наполненные термопласты промышленно получают с помощью смесителей, одно- и двухшнековых экструдеров, литьевых машин. Общим для всех методов является смешение порошка или гранул термопласта с
измельченным наполнителем [2].
Однако введение ПТФЭ в термопласты в виде порошка технологически затруднено. Порошок ПТФЭ, обладая, как известно, высокой комкуемостью, не может равномерно распределиться по объему смеси, он слипается и агрегируется. В результате получается композит с неравномерным по объему составом и, вследствие этого, с нестабильными физико-механическими свойствами.
Известен способ модификации порошка ПТФЭ с целью снижения его комкуемости и достижения хорошей сыпучести [3]. Способ состоит в нагревании порошка ПТФЭ, засыпанного на металлические поддоны,
до температуры 380-390 °С в течение 1,5 ч. Полученный хрупкий пек измельчают на роторных ножевых измельчителях и рассеивают в ситах с размерами ячеек 2-3 мкм. Полученная сыпучая модификация ПТФЭ хорошо смешивается с гранулами полимера и может использоваться также для получения изделий из ПТФЭ на
специальных экструдерах.
BY 3601 C1
Недостатком этого способа придания ПТФЭ сыпучести, включающего несколько операций, в том числе
нагревание до 390 °С, является его большая энерго- и трудоемкость.
Задачей изобретения является разработка способа введения ПТФЭ в термопласты, позволяющего достичь
хорошей смешиваемости компонентов в процессе получения композита, в результате чего возможно получение композита с повышенной износостойкостью и хорошими механическими свойствами.
Поставленная задача решается тем, что ПТФЭ вводится в полимер в виде волокон, полученных в результате лазерного разложения блочного ПТФЭ и нанесенных непосредственно в процессе получения на ленту
наполнителя.
Волокнистый материал, получаемый в результате лазерного разложения блока ПТФЭ, состоит из волокон
диаметром 10-20 мкм и длиной до 10 мкм. Волокнистопористый слой наносится непосредственно в процессе
получения на поверхность наполнителя. Толщина слоя может варьироваться в зависимости от требований к
содержанию ПТФЭ в конечном продукте. В результате получается комплексный наполнитель с достаточно
прочным соединением волокнисто-пористого слоя ПТФЭ и основы.
Предлагаемый способ получения наполненных термопластов, содержащих ПТФЭ, состоит из следующих
операций:
1. Слой волокнистого ПТФЭ заданной толщины наносится методом лазерного распыления блока ПТФЭ в
вакууме на углеленту.
2. Полученный комплексный наполнитель подается со шпулярника в корпус экструдера, где измельчается
и смешивается с гранулами полиамида.
3. Смесь измельченного термопласта, наполнителя и полиамида пластифицируется и гомонезируется, а
затем экструдируется через фильеры.
Волокна из ПТФЭ, соединенные углеродным волокном, распределяются при измельчении и перемешивании с расплавом полимера достаточно равномерно по всему объему, чего невозможно достичь при введении ПТФЭ в виде порошка.
Композит, полученный по предложенному способу обладает удовлетворительными прочностными характеристиками и значительно повышенной износостойкостью (Таблица).
Таким образом, применение комплексного наполнителя из волокон ПТФЭ, нанесенных на углеродное
волокно, позволяет решить проблему дозированного введения ПТФЭ в наполненный термопласт. В качестве
исходного сырья можно использовать отходы блочного ПТФЭ, что позволяет решить проблему их утилизации.
Физико-механические и триботехнические характеристики углепластика на основе ПА-6
Содержание Прочность на Прочность на
ПТФЭ, % разрыв, МПа изгиб, МПа
0
110
220
7,6
103
196
12,7
115
206
* - в зависимости от режимов испытания
*Коэффициент изнашивания,
(мм3/Н м)*10-6
1,4-12
0,1-3
0,3-2
Ударная вязкость,
кДж/м
Водопоглощение, %
33
37
34
4,5
3,1
3,6
Использованная литература:
1. Наполнители для полимерных материалов/Под редакцией Г.С. Каца, Д.В. Милевски. - М.: Химия, 1981.
- С. 54.
2. Молчанов Б.И., Чукаловкий П.А., Варшавский В.Я. Углепластики. - М.: Химия, 1985. - С. 85-86.
3. Экструзия/Под ред. В.А. Брагинского. - Л.: Химия, 1980. - С. 84-86.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
2
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
105 Кб
Теги
by3601, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа