Полимерная композиция

 

Изобретение относится к области создания композиционных полиамидных материалов и может быть использовано для изготовления антифрикционных изделий, работающих в условиях динамических контактных нагружений, в частности опор трения, используемых в ходовой системе машин по внесению удобрений. Композиция позволяет повысить стойкость к термоокислительному старению до температуры 160°С, в том числе разрушающее напряжение при растяжении в течение 400 ч до 48,8 - 63,5 МПа, разрушающую контактную нагрузку в течение 1000 ч до 80 кН/м, коэффициент трения и износ при контактной нагрузке 50 кН/м при тех же условиях до 0,17 и ъ 0,1090 соответственно за счет того, что композиция содержит в качестве стабилилирующей добавки смесь формиата меди с 5,7-дибром-8-оксихинолином при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: алифатический полиамид 100

формиат меди 0,01 - 0,5

5,7 дибром-8-оксихинолин 0,005 - 1,0. 3 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4687619/05 (22) 30.03.89 (46) 30.07,91. Бюл. hb 28 (71) Институт механики металлополимерных систем АН БССР (72) С.С.Песецкий, О.Н.Александрова и

M.Á. Каплан (53) 678.675(088.8) (56) Гладышев Г.П., Ершов Ю.А., Шустова

О.А. Стабилизация термостойких полимеров. M. Химия, 1979, с,174 — 182. (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ (57) Изобретение относится к области создания композиционных полиамидных материалов и может быть использовано для изготовления антифрикционных иэделий, работающих в условиях динамических конИзобретение относится к созданию композиционных полиамидных материалов и может быть использовано для изготовления антифрикционных изделий, работающих в условиях динамических контактных нагружений, в частности опор трения, используемых в ходовой системе машин по внесению удобрений.

Целью изобретения является повышение стойкости к термоокислительному старению.

Композицию готовят следующим образом.

В смесителе ЗЛ-10 смешивают в течение 10 мин гранулированные ПА 6,66 и 610 с формиатом и.5,7-дибром-8-оксихинолином. Перед смешением полиамид сушат до значений остаточной влажности не более

0,1%. Затем из полученных композиций на термопластавтомате ДГ 3121-16П литьем. Ж 1666493 Al (si>s С 08 1 77/00, С 08 К 5/34 тактных нагружений, в частности опор трения, используемых в ходовой системе машин по внесению удобрений. Композиция позволяет повысить стойкость к термоокислительному старению до температуры 160

С, в том числе разрушающее напряжение при растяжении в течение 400 ч до 48,8 — 63,5

МПа. оазоушающую контактную нагрузку в течение 1000 ч до 80 кН/м, коэффициент трения и износ при контактной нагрузке 50 кН/м при тех же условиях до 0,17 и 0,1090 соответственно за счет того, что композиция содержит в качестве стабилизирующей добавки смесь формиата меди с 5,7-дибром8-оксихинолином при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: алифатический полиамид 100, формиат меди 0,01 — 0,5; 5,7дибром-8-оксихинолин 0,005 — 1,0. 3 табл. под давлением изготавливают лопатки типа

2 для испытаний методом растяжения по

ГОСТ 11262-?6. Режимы литья под давлением; температура литья 240 С (для ПА 6 и ПА

610) и 260 С(для ПА 66), давление литья 100 0

Mila, температура формы 50-60 С. О

Через 1 сут после изготовления образ-,,фв. цы помещают в термошкаф со свободной ъо циркуляцией воздуха, где выдерживают при (Ъ

160+ C в течение заданного времени. По истечении выдержки лопатки извлекают из термошкафа и проводят их испытания методом растяжения. О стойкости к термоокислительному старению судят по времени выдержки образцов в термошкафу, при котором наблюдается начало снижения разрушающего напряжения при растяжении.

Используют следующие материалы: алифатические ПА — полиамид 6 (ОСТ 6-06С9-03, марка 210/310), полиамид 610 (ГОСТ

1666493

Таблица 1

Еоипонести

Предлагаемая

Известная

Алибатическня полнаиид:

100

100

100

Полнамид 6

Попяамяд 610

Полнамид 66!

100

100

100

100

100

100

100

100

Стабнлиэируиная добавка;

Предлагаемая:

0 5

0,1

0,01

0,5

0,01 0,1

0,005 О,!

О,!

Форииат неля

5,2-Диброи-8-окснкинолнн

О, 005

0,1

0,1

Иээестяая!

Фенил-2-яафтиламнн (яеоэон П) 0,5

0,5

0,5

0,1

Формиат иедн

Пля сравнения:

5е Пнброи-3-оксяяолии

О,!

10589-88), полиамид 66 (OCT 6-06-С23-84), фенил-2-нафтиламин ч.д.а. (ТУ 6-09-221077), формиат меди ч. (ТУ 6-09-4384-77), 5,7дибром-8-оксихинолин ч. (ГОСТ 1786-68).

Составы полимерных композиций в со- 5 ответствии с изобретением приведены в табл.1 (примеры 6 — 12). Для сравнения при тех же условиях готовили композиции с известными стабилизаторами (примеры 1 — 5).

Результаты испытаний разрушающего 10 напряжения при растяжении образцов из известных и предлагаемых композиций в процессе термоокислительного старения при 160 С представлены в табл.2.

Одновременно были проведены испы- 15 тания образцов из известных и предлагаемых композиций на антифрикционные свойства (коэффициент трения и износ) в условиях динамических контактных нагружений. 20

Испытания проводили следующим образом.

На термопластавтомате ДГ3121-16П из

ПА 6 известной композиции с 0,5 мас. ф фенил-2-нафтиламина и предлагаемой ком- 25 позиции с 0,1 мас, формиата меди и 0,1 мас. $ 5,7-дибром-8-оксихинолина (пример

8) отливали ролики диаметром 40 мм и высотой 10 мм. Термоокислительное старение

30 роликов производили как в примерах 1-13.

Через 1 сут после окончания старения ролики испытывали на трение качения с проскальзыванием на машине трения СМЦ-2.

Испытания проводили в паре с роликами иэ стали 40Х такого же типоразмера. Контактную нагрузку на ролики повышали ступенчато — на 10 кН/м через каждый час работы.

Скорость вращения полимерного ролика составляла 300 об/мин, стального — 310 об/мин, (проскальзывание 20%). Износ полимерных роликов определяли взвешиванием на аналитических весах ВЛР-200 при контактной нагрузке 50 кН/м, Коэффициент трения фиксировали также для этой нагрузки, Результаты испытаний приведены в табл.3.

Формула изобретения

Полимерная композиция, включающая алифатический полиамид и формиат меди в качестве стабилизирующей добавки, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости к термоокислительному старению, она дополнительно содержит 5,7-дибром-8-оксихинолин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: алифатический полиамид 100; формиат меди 0,010,5; 5,7-дибром-8-оксихинолин 0,005 — 1,0.

1666493

Таблица

Раэр!пэа>онее напрянение при растявенни, MIa в эпвисимости от продоянительности териоокислителаного старения ч

Компоэиция согласно

0 (контр) I" (" L " 5 табл.!

Таблица 3

Показатель

Композиция

Значение показателя в зависимости от продол><ительности старения, ч (темпераl: t:

О (контр, ) 500 1000

Рнр > КН /M

70

0,22

0,1280

0,24

0,25

I мг

0,2640

0,2880

Известная по примеру 1

Р„,, кН/м

70

0,22

0,23

0,24

0,2740

1, мг

0,1З4О

0,2600

Предлагаемая по примеру 8

Ркр KH /M

90

О, 14

0,15

0,17

I, мг

0,0890

0,0920

О, 1090

Ф

Р„.—, разрушающая контактная нагрузка; f, I — соответственно коэффициент трения и износ при контактной нагрузке 50 кН/и.

Составитель М.Платошкина

Редактор Т.Лазорен ко Техред М. Моргентал Корректор Q,Êóíäðèê

Заказ 2496 Тираж 310 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2

4

6 лг=

f 9 !

0 !

12

64,5

64,4

68,8

64,1

64,5

65,0

65,5

64,8

64,6

68,9

66,8

64,6

75>4

73,6

82,3

73,6 . 44,7

76,7

78,5

76,4

75,2

84,8

77,0

75,6

73,6

72,1

80,4

74,5

22,8

77,4

78,6

77>1

76,2

85,6

77,9

76 ° 7

60,5 34,5

60,6 35,7

62,4 32,1

69,2 68,0

15,3 9;2

76,8 72,2

77,6 76,3

76,7 74,0

76,1 75,4

77,1 75,2

76,5 75>4

77,2 71,3

17,4

21,3

16,2

63,4

7,8

70,5

75,8

72,3

74,4

73,7

73,2

67,3

10,2

11,6

7,8

52>3

6,6

69,9

74,4

68,8

72,7

72,0

70,8

65,8

9,3

9,9

7,5

30,7

6,4

53,8

73,2

54,7

70,2

71,0

61,2

52,7

8,1

8,7

6,6

29,9

5,9

51,6

69,9

51,8

67,6

69,8

52,6

51,0

7,4

7,8

6,4

28,7

4,8

50>8

63,5

50, 2

60,0

50,8

48 ° 8

49,7