Полимерная композиция

(57) На для из го иан мобил иэдели ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Киевское производственное объединение "Киеотрактородеталь"(56) Авторское свидетельство СССР М 768405, кл. С 08 3 77/00, 1980.Авторское свидетельство СССР йт 768228, кл. С 08 3 77/00, 1979.Авторское свидетельство СССР Нг 1150252, кл. С 08 К 5/09, 1986,ЛИМЕРНАЛ КОМПОЗИЦИЯ значение: может быть использовано отовления изделий конструкционнотифрикционного назначения о автоестроении, тракторостроении. Эти я могут эксплуатироваться при возИзобретение относится к области композиционных материалов на основе термопластичных полимеров и может быть использовано для изготовления изделий конструкционного и антифрикционного назначения о автомобилестроении, тракторостроении и других отраслях машиностроения. В частности полимерная композиция может быть использована для изготовления изделий, длительное время эксплуатируемых при воздействии термоокислительных "ред и повышенных температур, вибраций и абразивных частиц, например заборников или фильтров в системе смазки или питания двигателей внутреннего сгорания.Известна полимерная композиция, оклрчающая поликапроамид и модификадействии термоокислительных сред и повышенных температур, вибрации и абразивных частиц. Сущность: для повышения ударной вязкости, стойкости к воздействию термоокислительных сред и абразивастойкости полимерная композиция содержит полиэтилен низкого давления (2,5-10), смазку (0,25-2,0), функциональную добавку (0,52-5,1), в качестве которой использу 1 от смесь тита нового комплекса, выбранного из группы, включающей соединения следующих химических формул: Т(ОС 4 Н 9)(ОСОС 17 Нз 5)з; А 2(0 1- Сз Н 7)(0 СО С 17 Н 35)2,Т 3(03 СЗН 7) (О СО С 15 Нз 1)з: 2 А Ь(01-СЗН 7)(0 СОС 1 БНз 1) Т 1(ОС 4 Нд) (О СО С 17 Нз 5)з, Т(03-СзН 7) (ОСОС 15 Нз 1)з и соединения меди, выбранного из группы, включающей формиат меди, хинолят меди или их смесь в соотношении 1:1 при соотношении комплекса и соединения меди (2,5-50):1 и поликапроамид - остальное. 2 табл. тор, содержащий бутадиенстирольный блок-сополимер с содержанием бутадиена 4 65-700/О и дополнительно азодикарбонамид при следующем соотношении компонентов, (,Д мас,ч,: поликапроамид 70-97, бутадиенсти-, Я рольный блок-сополимер 3-30. азодикарбо- р намид 0,5-3,0,Наиболее близким по технической сув- ности и достигаемому эффекту является композиционный материал на основе поликапроамида (75-83,5 мас.%), содержащийд полиэтилен низкого давления (8-10 мас.%), смазочное масло (4-6 мас.%), сухие смазки (4-6 мас.%) и функциональную добавку полиацеталь (0,5-3 мас.,).К числу существенных недостатков данного материала относится сравнительно невысокая стойкость к воздействию ударных-Нснагрузок и вибраций, недостаточная абразивастайкасть и сойость к длительномувоздействию термоокислительных сред,Цель изобретения - повышение ударной вязкости, стойкости к воздействию 5термоакислительных сред и абразивостойкости,Поставленная цель достигается тем,что в полимерной композиции, включающей поликапроамид, полиэтилен низкого 10давления, смазку и функциональную добавку, согласно изобретению в качествефункциональной добавки испальзу 1 от смесьтитанового комплекса, выбранного из группы, .включаощей соединения следующих 15химических формулТ(ОС 4 Нэ)(ОСОС 17 Нз 5)з А 2(0-СЗН 7) хх (О СОС 17 Н 35)2Т(01-СзН 7)(ОСОС 15 Нз 1)з 2 А 2(01-СзН 7) хх (ОСОС 15 Нз 1) 20Т(ОС 4 Н 9)(ОСОС 17 Нз 5)з; Т(О-СзН 7) хх (О СО С 15 Нз 1)зи соединения меди, выбранного из группы,включа 1 ощей формиат меди; хинолят медиили ихсмесь, взятая всаотнашении 1:1, при 25соотношении титанатнаго комплекса и соединения меди 2,5-50:1 при следующем соотношении компонентов, мас,%:Полиэтилен 2,5-10Смазка 023-2,0 30Смесь титанатногокомплекса и соединениямеди 0,52-5,1Поликапроамид ОстальноеЗаявленные в полимерной композиции 35компоненты необходимы для реализациисинергического эффекта, обуславливающего одновременное увеличение стойкости квоздействию термоокислительных сред, абразива и ударных нагрузок при сохранении 40высоких прочностных и триботехническиххарактеристик,Принципиальный механизм действиявведенных добавок заключается в следующем. Одновременное введение титанатного 45комплекса и соединения меди обуславливает пассивацию активных центров макромолекул поликапраамида и полиэтилена,благодаря образованию координационныхсвязей па следующей схеме 50 Благодаря этому процессу формируется псевдослитная структура, у которой кристаллизационные процессы затруднены. Вследствие этого происходит аморфизация полиамида, что заметно увеличивает его стойкость к ударным воздействиям, абразивостойкость.Сформировавшиеся связи изменяют энергетическое состояние амидной группы макромолекулы поликапроамида, благодаря чехлу увеличивается прочность а -метиленовой связи, которая разрушается в первую очередь при воздействии кислорода воздуха при повышенных температурах. Следствием этого процесса является резкое повышение устойчивости модифицированного поликапроамида к воздействию термаокислительных сред. Образование координационных связей изменяет вязкость расплава поликапроамида, приближая ее к вязкости расплава полиэтилена, благодаря этому при термомеханическом совмещении этих компонентов в шнековых плавителях обеспечивается хорошее совмещение этих термодинамически несовместимых материалов, Таким образам удается достичь высоких показателей ударной вязкости для смеси поликапроамид-полиэтилен.Составы конкретных композиционных материалов приведены в табл. 1,Для приготовления композиционных материалов использовали полиамид б, палиамид б стеклонаполненный (ОСТб-09- 83), полиэтилен низкого давления ПЗНД (ГОСТ 16338-77), формиат меди (ТЧб- 4262-76), титанатные комплексы, смазочные масла МС, индустриальное ПЫС(ГОСТ 13032-77), полиамид 6 вторичный (ОСТ 6-05-425-86), сополимер формальдегида с триоксаном СТД (ТУ 6-05-1543-73), графит коллоидный марки С(ГОСТ 5420-74).Технологический режим изготовления материалов не отличается от литья под давлением полиамида б. Гранулы полиамида б (первичнаго, вторичного, стекланаполненнаго) смешивают с гранулами полиэтилена (или порошком). После этого в смесь добавляют смазочное масло и смесь перемешивают до однородного состава. Затем в композицию вводят. предварительно слешанные медное соединение и титанатный комплекс, Перед приготовлением композиции гранулы полиамида подсушивают при температуре 110-120 С в течение 4-6 ч в слое 10-15 см. Композицию перерабатывают методом литья пад давлением на червячном термапласт-автомате (ГОСТ 10767-81).Стандартные образцы для испытаний изготавливают на специальной Форме за один1773921 Таблица ак вКоэеэонентм Содерканка в комлозицин мас Контрольоа нримермХСП Х 10 ХТ ХО 1кь Орототмл Эалре- Заявляемый-дельиэаэ -11 111 1 Т Т состав 11 РП 1 1 Х Х Х 1 э 1 МЗалредальныйсостав211 ээ гйолкзтилеи низкого давления 3 тО 9 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0)5 25 25 3 О 5 О )О 2,0 Титанатньк коммекс алснотитаээатный карбоксилат (1)0,25 5,0 0,5 0,5 )О 0,5 алюмотитатиат (11) 0,25 0,5 6,0 0,3 титанат(111) 0,5 . Соериненна нади4 кэрмиат 0,005 0,005 0,005 0,005 0,0 0,0 0,005 0,02 0,02 005 0,01 О,Сиазочиое маслоИС0 5 0,5 0,5 25 0,250,5 1,0 05 2,0 О,5 6 5 ннд)стонал ьное 0,5 кремнийоргвэеэческал одкостьОлСОотмаммд 6 05 93,90 9 а 97595 9673 96,2 а 9 а 95 9390 82,90 76,0 лереицмый 83,6 60 759390 ЬО вторичный стекломалолненний(седелка иие стекло елока)О мас.Х) 93,90 ОолиацетельСТД 36 5 0,5а 50 ГраФит Соотиомеиие титанатного коклекса 50 2,5 2,5 20 60 ЬЧ цикл отливки, Результаты испытаний приведены в табл. 2,Как следует из представленных данных заявленный композиционный материал не уступает прототипу по исходнь(ми физико- механическим и триботехническим характеристикам. По стойкости к воздействию ударных нагрузок, а также по стойкости к воздействию термоокислительных сред показатели заявленного материала значительно превосходят прототип при одинаковых условиях испытаний, материал имеет высокую стойкость к абразивному изнашиванию, превосходящую аналогичный показатель для прототипа в 2-3 раза. Только совокупное введение заявленных компонентов в заявленном соотношении обеспечивает достижение синергического эффекта - одновременного увеличения прочности, ударной вязкости, стойкости к воздействию термоокислительных сред и абраэивостойкости,Формула изобретения Полимерная композиция, включающаяполикапроамид, полиэтилен низкого давления, смазку и функциональную добавку, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости, стойкости к воздействию термоокислительных сред иабразивостойкости, в качестве функцио 5 нальной добавки используют смесь титанатного комплекса, выбранного из группы,включающей соединения следующих химических формул:Т(ОСлН 9)(ОСОСпН 35)3 А 12(01-С 3 Н 7) х10 х (ОСОС)7 Н 35)2Т(01-СЭН 7)(ОСОС 15 Н 3)3 2 А 2(0-СЗМ 7) хх (ОСОС 15 Н 3),Т(0 С 4 Н 9)(0 СО С 7 Н 35)3;Т(03 СЗН 7)(0 СОС 15 Н 31)315 и соединения меди, выбранного из группы,включающей формиат меди, хинолят медиили их смесь в соотношении 1:1, при соотношении титанатного комплекса и соединенияя меди 2,5-50:1, и ри следующем20 соотношении компонентов, мас.:Полиэтилен низкогодавления 2,5-10Смазка 0,25-2,0Смесь титанатного25 комплекса и указанногосоединения меди 0,52-5,1Поликапроамид Остальное.1773921 Таблнца 2 Характеристика Показатель для натернапа пре-Эаяаяяеннд состое ЗапреНрототил ныдае 1 ЕШ 1 Х т дельнкз Х сос таз ХЭ,5 18,0 Удельнал Ударнаякость, ка/нз ется 38 0 7 21 зцы без надреаа ле ло налтел нсх после 1000 касоатерноокнслекя приЬОЭХ 2 45 5 98 78 5 0 О 2 5 ЬО 29 12 43 93 90 53 38 удлнне 0 45 18 108 101 103 25 105аказ 3907 Тираж ИНИИПИ Государственного комитета по изобр 113035, Москва, Ж, Раушпри ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "П ", Уатент, г, Ужгород, ул.Гагар Разруизщее напряаеннелрн растлкеен 0 дколодноепосле 1000 часовтермосоелеел прнЬ 23 Н Ннтенсненость наневаа" зя 2 к 1 Ф (нетоднка трнбо центра НННС АНЫСР) 2,1 Ннтенсиеност ь абразивного нзнаняезня (ГОСТ 1102-69)нкнlч 0,96 Подписноетениям и открь)ткая наб 4/5