Способ модификации полиамидов
I j Заввмтель елорусскии институт инженеров железнодорожного транспорта (54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ ПОЛИАМИДОВ
Изобретение относится к получению и переработке высокомолекулярных соединений, более конкретно к способам поверхностной обработки изделий из полиамидов.
В настоящее время полимерные материалы широко используются во многих отраслях народного хозяйства. Особенно широкое применение получили полиамиды, что обусловлено их хорошими антифрикционными свойствами, высокой прочностью, стойкостью к воздействию многих углеводородов,масел, щелочей и т.д.
Для улучшения специальных свойств 1 полиамидов (иэносостойкости, ударной вязкости и др.) в них вводят модификаторы или-обрабатывают их поверхность специальными составами (1 ).
Разработаны способы модификации полиамидов с использованием "скрытых" диизоцианатов (2) и водноглицеринового раствора гидрохинона P3), 2 позволяющие повысить термостабильность и усталостную прочность иэделий.
Наиболее близким к предлагаемому является способ обработки поверхности полиамидов иодистокалиевым раствором, используемЫй для улучшения адгезионных свойств полимеров (4).
Однако известный способ не поэво" ляет получать изделия с высокой износостойкостью. Кроме того, прочность модифицированных полимеров при эксплуатации в условиях повышенных температур значительно снижается, что затрудняет практическое использование таких материалов для повышения надежности работы узлов трения.
Цель изобретения - повышение проч" ности и иэносостойкости.
Указанная цель достигается тем, что в способе модификации полиамидов путем поверхностной обработки их мо; дифицирующим агентом в качестве последнего используется иодинол.
939464
Таблица 1
ПКА
40 84
144 225
310 390 485
Исходный
Модифицированный иодистокалиевым раствором
385 430 440
Е45 200 300
85 поливиниловым спиртом
60 95 150 190
21 49 84 120
250 320 395
164 206 250 иодинолом
П р и м е ч а н и е: Скорость относительного скольжения 0,52 м/с, нагрузка 0,7 МПа.
Табл и ца 2
Темпе ат а экспл атации К
333 273 413 453
480
ПКА
Прочность
МПа
Исходный
48,1 43,3 23,9 21,7
150 30 5 4,5
48,2
210
Удлинение, 3
Модифицированный иодистокалиевым раствором
Прочность, Мпа
48,7 46,8 34,5 30,3
160 49 12 7
48,9
205
Удлинение, Иодинол является продуктом присоединения молекулярного (кристаллического) иода к поливиниловому спирту.
Наличие в составе иодинола активных металлов (иод, калий) и высокомолекулярного водорастворимого вещества (поливиниловый спирт) обеспечивает высокую химическую активность препарата.
Эффективность способа модификации 10 проверена на покрытиях и литьевых образцах, полученных из поликапроамида (ПКА) марки Б. Используют ис-! ходные, обработанные иодистокалиевым раствором и модифицированные иодиноРезультаты испытания физико-механических свойств модифицированных и исходных ПКА-образцов от температуры эксплуатации (термостарения) представлены в табл. 2.
Из данных табл. 2 видно, что модифицирование иодинолом позволяет лом образцы. Предел прочности при растяжении и относительное удлинение при разрыве полимеров определяют по ГОСТ 11262-76. Антифрикционные свойства материалов оценивают на машине СМТ-1 в режиме сухого трения.
В табл. E представлены данные по износостойкости поликапроамида исходного и модифицированного иодистокалиевым раствором, поливиниловым спиртом и иодинолом. Как следует из представленных данных, наибольшую износостойкость имеют образцы модифицированные иодинолом. существенно улучшить физико-механические свойства ПКА. При этом зависимость прочности обработанного иодинолом ПКА от температуры эксплуатации описывается кривой с максимумом при температуре около
433 К.
939464
Продолжение табл,2
Свойство
ПКА
Прочность, МПа
Модифицированный иодинолом
50 6 53 2 59,0 47,8
47 46
50,4
185
Удлинение, 4
П р и м е ч а н и е: Время эксплуатации полиамидных иэделий 18 Кс. ных полиамидов на теплостойкость, микротвердость и водопоглощение.
Таблица 3
ПКА модифицированный одис рас
ПКА исходный
Показатели
Теплостойкость по Вика, С
195
203
205
210
Микротвердость, МПа 162
Водопоглощение, 4 9,7
163
152
173
9,9
10,8
8,9
Формула изобретения
В табл. 3 представлены результаты испытания исходных и модифицированКак видно из данных табл. 3, модифицированные иодинолом образцы во всех случаях имеют лучшие показатели.
Исследования позволили установить что улучшение физико-механических свойств модифицированных иодинолом полиамидов обусловлено структурированием полимерного материала. Улучше° 3 ние антифрикционных свойств пары трения модифицированный полиамид - сталь заключается в способности продуктов взаимодействия иодинола с полимером образовывать в зоне фрикционного контакта с металлом химические ве50 щества типа иодистого железа. Такие соединения, обладающие низкой температурой плавления, способствуют локализации процесса трения и изнашивания в тонких граничных слоях материалов и улучшают антифрикционные характеристики трущихся тел.
Наряду с повышением износостойкости модифицированного иодинолом полиамида отмечено значительное (в 1,52 раза по сравнению с исходным полимером) снижение изнашивания металлического вала.
Способ модификации полиамидов путем поверхностной обработки их модифицирующим агентом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности и износостойкости, в качестве модифицирующего агента используют иодинол.
Источники информации, принятые во внимание hpH экспертизе
1. Коршак В В., Фрунзе Т.М.
Синтетические гетероцепные полиамиды. M., 1962, с. 274-275.
939464
Составитель В. Потеха
Техред Т. Маточка
Редактор В. Петращ
Корректор М. Демчик
Заказ 4590/36 Тираж 514 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
ФиЛиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
2. Авторское свидетельство СССР
N 256229, кл. С 08 G 69/48, 1968.
3. Авторское свидетельство СССР
N 367121, кл. С 08 L 31/08, .1971.
4. Abu-Jsa Jsmet А. Jodins treatment of nylon effect on metall р1ай1пц of the polymer. J. Йрр1.
Robym Sci, 1971, 15 N 11, р. 28652876 (прототип) .
