Полимерная композиция

 

Изобретение относится к созданию конструкционных композиционных полимерных материалов. Изобретение позволяет увеличить адгезию связующего к волокнистому наполнителю после термоциклирования от -40 до +50°С до 7,6 - 8,56 МПа, долговечность композиции при циклическом воздействии нагрузки 5 МПа с частотой 20 с<SP POS="POST">-1</SP> в 3-4,6 раза, эластичность в 1,2 - 1,5 раза за счет использования композиции, включающей, мас.ч.: фенолформальдегидная смола резольного типа 100

рубленый волокнистый наполнитель 40-250

гексаметилентетрамин 4-10

поливинилбутираль (10%-ный раствор в этиловом спирте) 1-10

полиэфирная ненасыщенная смола на основе продукта поликонденсации полиэтиленгликоля с малеиновым или фталевым ангидридом с вязкостью при 20°С 20-50 с 0,5-15

минеральный наполнитель 5-50

метазин 0,3-12

оксинитрат алюминия 2-20

сернокислый барий 0,1-3. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

64!66 А1 (19) (и) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A STOPCHGIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I (21) 4346693/23-05 (22) 21 ° 12 ° 87 (46) 15.05.90. Бюл. N - 18 (71) Белорусский институт инженеров железнодорожного транспорта и Институт механики металлополрмерных систем

АН БССР (72) В,И,Инютин, В.И,Ièàòâåöîâ, В.Ф.Афанасьев, !1.И,Близнец, П.В,Сысоев и Е.И.Кузьменкова (53) 678.632 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 610845, кл. С 08 L 61/14, 1976.

Ацторское свидетельство СССР

II- 1171486, кл. С 08 L 61/14, 1983. (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОИПОЗИПИЯ (57) Изобретение относится к созданию конструкционных композиционных полимерных материалов, Изобретение позволяет увеличить адгезию связующего к волокнисИзобретение относится к созданию конструкционных композиционных материалов на основе полимеров и может быть использовано на железнодорожном транспорте для изготовления различных деталей, работающих в условиях сезонных изменений температур при повышенных контактных напряжениях, например деталей изолирующего стыка, изолирующих втулок в скреплениях на железобетонном подрельсовом основании.

Цель изобретения — увеличения адгезии связующего к волокнистому наполнителю при термоциклировании, повышение эластичности и долговечности (51) 5 С 08 L 61/10 (С 08 L 61/10, С 08 К 3/00, 5:00) тому наполнителю после термоциклирования от -40 до +50 С до 7, 6-8, 56 ИПа, долговечность композиции при циклическом воздействии нагрузки 5 ИПа с частотой

20 с в 3-4,6 раза, эластичность в

1,2 — 1,5 раза за счет использования композиции, включающей, мас.ч.: Аенолформальдегидная смола резольного типа 1 00; рубленый волокнистый наполнитель 40-250; гексаметилентетрамин

4-10; поливинилбутираль (107-ный pa— створ в этиловом спирте) 1-1О; полиэфирная ненасыщенная смола на основе продукта полнконденсации полиэтиленгликоля с малеиновым или фталевым ангидридом с вязкостью при 20 С 20о

50 с 0,5-15; минеральный наиолннтель

5-50; метаэин О, 3-12; оксинитрат алюминия 2-20; сернокислый барий О,! -3.

2 табл. композиции при воздействии циклических нагрузок.

Для получения композиции в фенолформальдегидную смолу вводят поливинилбутираль в виде 10Х-ного спиртового раствора и ненасьш енную полиэфирную смолу и перемешивают в смесителе.

Иетазин вводят в виде воскообразной массы. Минеральный наполнитель, oKcH нитрат алюминия и сернокислый барий применяют в виде порошка. При тщательном перемешивании вводят рубленый волокнистый наполнитель. Последним иэ компонентов вводят гексаметилентетра—

i 5641 66 мин. Затем полученную массу сушат при

323-333 К до содержания летучих 2-3_#_.

Для приготовления полимерной комIпозиции используют фенолформальдегид ную смолу ЛБС-1 или ЛБС-3„ ïîëèâèíèëбутираль в виде 10Ж-ного раствора в этиловом спирте, ненасьцценную полиэфирную смолу IIH-1 или 17Н-3 на основе продукта поликонденсации полиэтиленгликоля с малеиновым или фталевым ангидридом, с вязкостью по ВЗ-1 при .

20 С 20 50 с.

В качестве рубленого волокнистого

;наполнителя используют отходы льня-.

) ных тканей, отходы хлопчатобумажных тканеи, отходы трикотажного хлопчато бумажного полотна, отходы вискозных ! ю ю полиамидных, полиакрилонитрильных во, локон длиной 0,5-40 мм.

Приготовление образцов из полимер, HoH композиции производят MBTo+GM ! комп ре с с ионно го п ре с сования п ри да в ленин 40-60 ИПа, температуре 433

l 453 К и времени выдержки под давлени, ем 1,0-1,5 мин/мм толщины изделия.

Примеры составов композиций приве;дены в табл. 1.

Сравнительные физико-механические свойства композиции по изобретению и известкой приведены в табл. 2.

Долговечность при воздействии цик лических нагрузок определяют при на грузке 5 ИПа и частоте 20 с. на машине II -1 0 по ГОСТ 25.502.79. Величину ,адгезии связующего к поверхности волокнистого наполнителя оценивают по ,сопротивлению извлечения еДиничных волокон из блока образцов, изготов ленных из полимерных композиций, Образцы для измерения адгезионной проч:ности имеют Т-образную форму размером 60 80 мм, их изготавливают таким образом, что один из концов волокна оказывается заключенным в балочку из композиции, расположенной перпендикулярно оси волокна. При испытании балочку из композиции закрепляют при помощи. специальной рамки в верхнем зажиме, а свободный конец волокна в нижнем зажиме разрывной машины

Д-1 О.

Перед испытанием образцы подверга. ют термоциклированию. Для этого образцы помещают в термоклав "Нема", где выдерживают при 150 С в течение суток, затем переносят в холодильную камеру HCL 250/70 и выдерживают при

-40 С в течение 9 ч °

Фо рмула изобретения

Фенолформальдегндная смола резольного типа

Рубленый волокнистый наполнитель

Гексаметилентетрамин

Поливинилбутнраль (107.-ный раствор в этиловом спирте)

Ненасыщенная полиэфирная смола на основе

100

40-450

4-1 0

i -10 продукта поликонденсации полиэтнленгликоля с малеиновы1 или йта.иевым ангидридом с вяз-о костью при 20 С 2050 с

Оксинитрат алюминия

Метазин

Сернокислый барий

Минеральный наполнитель, выбранный из

: группы: каолин, г рафит, двуокись кремния

О, 5-15

2-20

0„3-12

О, 1-3

5-50

Полимерная композиций, включающая фенолформальдегидную смолу резольного типа, рубленый, волокнистый наполнитель, гексаметилентетрамин, 10Х-ный раствор в этиловом спирте поливинилбутираля и неорганический модификатор, отличающаяся тем, что, с целью увеличения адгезии связующего к волокнистому наполнителю при термо.— циклировании и повышения долговечности композиции при воздействии цикли20 ческих нагрузок и эластичности, она в качестве неорганического модификатора содержит оксинитрат алюминия и дополнительно ненасыщенную полиэфирную смолу на основе продукта поликонден25 сации полиэтиленгликоля.с малеиновым или фталевым ангццгидом,, с вязкостью при 20 С 20-50 с, метазин, сернокисо лый барий и минеральный наполнитель, выбранный из группы: каолин, графит, двуокись кремния, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

l 564! 66

Т & б л и ц а 1

Композиция, мас,ч.

Компоненты Т

»ь - » »» » « »

Фенолформальдегидная смола (по сухому остатку) 1 00 100 100 100 )00

IOO 100 )00 100

t20

120

120

40 120

250

)20

120

8

10

0,5

1О

lO

)О

10

50 30

ЭО . 30

30

lO

l5

1О

Oi3 l O

20 15

3 2

12

O,l

)О

IO

l5

Таблица 2

1!звеКомпозиция

Показатели стная " " - — —1 2

Предельная нагрузка (появления трещин при сжатии образца), кв/см е

Эластичность (величина прогиба при статической нагрузке 20 кН), мм

Предел прочности при сжатии, НПа

Адгезня к волокнистому наполннтелю после термоциклирования (от -40 до +50 С), ИПа

Долговечность композиции при циклическом воздействии нагрузки 5 НПа с частотой 20 с по

ГОСТ 25.502-79

932 103>4 105 91

80 96>8 98.,96

102

10 )3 ° 5 15,0 14,8 13,2

122,) 154,,7 170 161 5 173

13,0 12,8 14>2 13,7

172 )75 158 8 160,2

8,3

7 7 8, 42 B ° 56 7>85.

2,2 8,2.7,8

7,6

Составитель Г,Степанова

Редактор Т.Лазоренко Техред М.Ходанич

Корректор Л.Патай

».

Заказ ll38 Тираж 430 Подписное

ВЖП1ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб»> д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ó)t)ãîðîä, ул. Гагарина,101 марки ЛБС-l марки ЛБС-3

Рубленый волокнистый наполнитель из отходов льняных тканей клопчатобумажных тканей трикотажного хлопчатобумажного полотна вискозного волокна полиамидного волокна полиакрилонитрильного волокна

Гексаметилентет рамии

Поливинилбутираль

Ненесь>ценная полиэфирная смола марки tlH-) марки ПН-3

Минеральный наполнитель каплиц графит двуокись кремния

Метазин

Оксинитрат алюминия

Сернокисльа\ барий

25 98 96 94 102 88 1)0 115 92