Композиционные триботехнические материалы на основе олигомеров сшивающихся смол
в
полиэфиров в мономерах и необходимую скорость их гелеобразования, но не
должен замедлять отверждение и отрицательно влиять на свойства отвержденных
продуктов.
Эффективной инициирующей системой, увеличивающей время резиноподобного
состояния до 60 мин., является комбинация перекисного и гидроперекисного
инициатора, ускорителя с гидрохиноном и дифенилпропаном. Композиции с
длительным резиноподобным состоянием (в течение нескольких суток) получают,
используя в составе инициирующей системы производные ферроценов.
Существенной проблемой является повышение физико-механических и
эксплуатационных свойств полиэфирных связующих. В чистом виде связующие на
основе полиэфирных смол применяются крайне редко. В состав связующих для
повышения служебных характеристик вводят функциональные ингредиенты,
которые снижают коэффициент трения, уменьшают износ, повышают прочность,
теплостойкость, ударную вязкость и т.п.
Специфика композиций на основе полиэфирных смол состоит в необходимости
путем введения наполнителей и модификаторов одновременного управления
технологическими и эксплуатационными характеристиками, например,
технологической живучестью, временем резиноподобного состояния, прочностью,
теплостойкостью.
Важнейшим недостатком связующего на основе полиэфирных смол является
нестабильность технологических характеристик и, прежде всего, усадки,
которая достигает 6-9%. Усадка связующего главным образом связана с
количеством прореагировавших двойных связей насыщенного полиэфира и
мономера.
Вклад стирола в усадку достигает 17%, ненасыщенного полиэфира – 3%. В
общую усадку большой вклад вносит и термоусадка в процессе охлаждения.
Традиционное регулирование усадки путем введения наполнителей для
композиций на основе полиэфирных смол малоэффективно.
Для снижения усадки большой эффект дают дисперсные полимеры:
полиэтилен, полистирол, полиметилметакрилат. Все наполнители в
малоусадочных композициях делят на 4 класса:
1. нерастворимые при комнатной температуре в стироле, но набухающие в
нем в условиях формования;
2. образующие диспергированную фазу в виде эмульсии;
3. содержащие кроме термопласта и олигомера ненасыщенный полиэфир;
4. полностью растворяющиеся в смоле.
Для снижения усадки в состав связующих на основе полиэфирных смол
вводят эластомеры, полиэтилен, полипропилен, стеарат цинка, перманганат
калия и окись алюминия, мел в сочетании с полистиролом и поливинилацетатом.
Эффективным методом снижения усадки является одновременное введение
дисперсного полиэтилена и кремнийорганических жидкостей. Для повышения
износостойкости композиции на основе полиэфирных смол применяют различные
наполнители и модификаторы: графит, дисульфид молибдена, фторопласт-4,
порошки металлов и их оксидов. Однако традиционные наполнители снижают
коэффициент трения и повышают износостойкость материала только при больших
степенях наполнения (20-40 масс%), что существенно снижает их
технологические и прочностные характеристики. Более эффективным приемом
оказывается введение в состав композиций легкоплавкого полимера в сочетании
с сухой смазкой и смазочным маслом.
Хороший эффект достигается при введении в сшивающее на основе
полиэфирных смол марки ПН-1 стеклоткани и железного порошка. Для повышения
износостойкости в сшивающее рекомендовано вводить полипропиленовые и
полиамидные волокна. Материал с хорошей износостойкостью получают при
модифицировании смолы карбонатом кальция, стекловолокном и
политетрафторэтиленом. Износостойкость связующих повышает волокно из
поливинилового спирта.
Абразивостойкие материалы получают при наполнении связующего на основе
полиэфирных смол порошкообразным полиэтиленом и стекловолокнистым
наполнителем [1,21,22].
Выводы:
1. Наиболее эффективным связующим для разработки абразивосодержащего
материала являются ненасыщенные полиэфирные смолы.
2. Технологические преимущества ненасыщенных полиэфирных смол по сравнению
с другими видами сшивающихся связующих заключаются в следующем:
5. возможность регулирования технологической живучести:
6. возможность формования изделий методом свободной заливки;
7. возможность создания композиций с малой регулируемой усадкой.
3. Эксплуатационные преимущества ненасыщенных полиэфирных смол
заключается в следующем:
8. возможность управления прочностными и триботехническими свойствами в
широких пределах;
9. возможность изготовления изделий сложной геометрической формы и
больших размеров.
4. При создании композиционного материала для обработки металлических
поверхностей необходимо:
10. подобрать отверждающую систему для регулирования времени
гелеобразования и резиноподобного состояния;
11. подобрать абразивный наполнитель с максимальной способностью
абразивного действия по отношению к металлам;
12. разработать состав со стабильным и низким значением усадки.
1.4. Уникальность кремня
1.4.1. Непознанный кремень
Много лет и немало совместных усилий понадобится ученым разных
направлений науки для познания кремня – камня, который своими уникальными
свойствами положил начало человеческой цивилизации. Не одно тысячелетие
длился каменный век, на всем протяжении его кремень оставался
непревзойденным материалом для изготовления орудий труда, наконечников для
копий и стрел и т.п. Более поздние цивилизации продолжали использовать
кремень для производства глазурей, силикатных эмалей, шлифовальных порошков
и др. Более четырех столетий кремень исправно служил для поджига пороховых
зарядов в пушках и ружьях. Кремневые жернова для помола зерна позволяли
получать муку с отменными выпечными и вкусовыми свойствами[16].
В конце 70-х годов XX столетия А.Д.Малярчиков обнаружил, что при
естественном воздухообмене, температуре окружающей среды выше +40С, вода
при контакте с кремнем приобретает неожиданные свойства и может сохранять
их неопределенно долгое время (с кремнем или без него) в закрытом сосуде.
Кроме того, при тех же условиях в течение нескольких суток биологически
заселенная вода восстанавливает свои питьевые свойства.
1.4.2. Взаимодействие кремня с водой и обнаруженные при этом эффекты
11 Июня 1984 года в сосуд со свежей водопроводной водой был помещен
кусочек кремня. Одновременно другой сосуд наполнялся такой же водопроводной
водой (контрольной). Сосуды хранились в одной и той же комнате, но были
оптически изолированы друг от друга.
Спустя 9 лет после начала эксперимента проведено сравнение качества
активированной кремнем воды (АКВ) и контрольной. АКВ продолжает оставаться
исключительно прозрачной, не цветет, не имеет запаха, сосуд чистый.
Контрольная вода зацвела, протухла, а стенки сосуда покрылись большим
количеством водорослей. С помощью универсальной индикаторной бумаги
определена кислотность АКВ и контрольной воды. Разницы обнаружено не было,
в обоих случаях рН=7.
Научный и практический интерес представляет исследование поведения АКВ
в капиллярных системах, в качестве которых выбирались образцы в форме
цилиндра высотой 20 мм, изготовленные из одного и того же корня дерева и
высушенные в комнатных условиях в течениие8 лет. Пропитывающими жидкостями
служили дистиллированная вода, активированная кремнем вода в течение 5
месяцев, и контрольная вода (дистиллированная неактивированная).
Установлено значительное (в 1,5 – 2,5 раза) увеличение скорости
подъема АКВ по сравнению с неактивированной водой. Первый стример на
поверхности образца появился через 4 мин после начала пропитки кремневой
водой и только через 10 мин после начала пропитки контрольной водой.
Массовое появление стримеров наблюдалось через 7 мин после начала пропитки
АКВ и только через 17 мин после начала пропитки контрольной водой, при этом
величина электрического сигнала АКВ после его стабилизации в 1,2 раза
превышала аналогичный сигнал контрольной воды.
Проведено сравнение величин коэффициента поверхностного натяжения и
косинуса угла смачивания АКВ и контрольной воды.
Найдено, что произведение величины коэффициента поверхностного
натяжения на косинус угла смачивания для АКВ и контрольной воды
соответственно составляет 0,11 и 0,05 Н/м, т.е. измеренные величины
отличаются тоже примерно в два раза. Следовательно, эффект подъема
активированной кремнем воды можно объяснить влиянием кремня на капиллярно-
поверхностные свойства воды.
1.4.3. Физико-химические и иные свойства кремня
В составе кремней обнаружено содержание около 20 химических элементов
(магния, кальция, фосфора, стронция, железа, марганца, меди, цинка,
кобальта, никеля, хрома, свинца, алюминия, бора, кадмия, молибдена, титана,
кремния, олова, бария) в концентратах экстрактов кремней черного серого и
красного, в их настоях на дистиллированной и водопроводной воде.
Кремень красный отличается от других исследованных минеральных
образований тем, что в его составе в заметном количестве присутствуют
органические ненасыщенные соединения, имеющие характерное флюорисцентное
свечение.
Концентрации практически всех основных примесей в кремнях различного
возраста и окраски весьма близки, вместе с тем, в зависимости от возраста
различаются по содержанию кальция, калия, алюм
| |  скачать работу |
Композиционные триботехнические материалы на основе олигомеров сшивающихся смол |
