Designing the organoplastics based on aromatic polyamide, study of their operational properties and applicability

Abstract

Великими можливостями для пiдвищення довговiчностi вузлiв тертя машин i механiзмiв характеризуються полiмернi композицiйнi матерiали змiцненi органiчними волокнами. Данi композити з успiхом конкурують з кольоровими металами та їх сплавами, а в деяких випадках й перевершують полiмернi та металевi аналоги за своїми властивостями. У зв'язку з цим дослiджено виплив органiчного волокна лола на експлуатацiйнi показники ароматичного полiамiду фенiлон марки С-1 та можливiсть застосування розроблених полiмерних композицiйних матерiалiв. Експериментальними дослiдженнями пiдтверджено, що армування фенiлону органiчним волокном лола в кiлькостi 5-15 мас. % призводить до покращення його експлуатацiйних характеристик. Це обумовлено впорядкуванням надмолекулярної структури базового полiмеру внаслiдок введення органiчного волокна. Так, на межi подiлу «фенiлон-наповнювач» чiтко спостерiгається трансформацiя глобулярної структури в'яжучого у фiбрилярну. Це призводить до позитивного ефекту: збiльшуються енергiя руйнування (у 1,5 рази) та хiмiчна стiйкiсть (у 1,1-1,36 при витримцi у 5 % HCl та 1,27-1,6 у 10 % HCl). При цьому слiд зазначити, що розробленi органопластики стiйкi при температурi 673 K, в той час як вихiдний полiмер починає iнтенсивно деструктувати вже при 400 K. Зокрема встановлено, що при подальшому збiльшеннi масової частки наповнювача данi показники погiршується, що обумовлено недостатньою адгезiєю мiж наповнювачем та в'яжучим. Використання органiчного волокна лола (в кiлькостi 5-15 мас. %) дає змогу отримати композити з покращеними експлуатацiйними характеристиками: пiдвищеними термiчними та хiмiчними показниками, високою стiйкiстю до дiї ударних навантажень. Таким чином, є пiдстави стверджувати про перспективнiсть застосування волокна лола як наповнювача для композитiв. Органопластик iз оптимальним вмiстом волокна (15 мас. %) рекомендовано для виготовлення деталей трибовузлiв сучасного обладнання натомiсть кольоровим металам та їх сплавам завдяки достатньо високим експлуатацiйним властивостям Ключовi слова: фенiлон, полiамiд, органiчне волокно, лола, органопластики, термостiйкiсть, хiмiчна стiйкiсть, структурування, трибовузли

The impact of organic fibers on the tribotechnical properties of phenylone aromatic polyamide

“…The introduction of Lola and Oxalon organic fibers in the amount of 5 -20 mass % leads to reduce in the intensity of linear wear and friction coefficient of phenylone 1,8 -6,5 and 1,7 -2,3 times reaching minimal values at the content of 15 -20 mass % of the filler. The increase in wear resistance of basic polymer is connected, from the one hand, with the increase in hardness of organoplastics as it is showed in the work [8,9].…”

“…Obtained results can be explained in such way. It is known [8] that when creating composites of tribotechnical purpose, the interaction on "binder-fiber" division border is determinative, as a result a new boundary layer with more ordered supramolecular structure with improved complex of physic-mechanical and tribological properties forms. Thus, the formed interphase layer significantly affects cohesive and adhesive destruction in the volume of composite and on the division border, the character and value of loads which occur in polymer binder.…”

Organoplastics of Tribotechnical Purpose

“…Preparation of organoplastics based on phenylone aromatic polyamide, containing 5-20 mass% of OF (Oxalon, Lola, Tanlon), was carried out by dry mixing in an apparatus with a rotating electromagnetic field (0.12 T) using ferromagnetic particles that were removed from the prepared composition by magnetic separation 6 . The technology of reinforcing in the electromagnetic field, in contrast to the known method of obtaining composite materials in a solution of sulfuric acid, allows to obtain a composite with a uniform distribution of the filler in the polymer matrix.…”

Магніторезонансні Та Трибологічні Властивості Органопластів На Основі Співполімеру Бсп-7

“…Products made of organoplastics (OPs) are characterized by a low friction coefficient, a low thermal linear expansion, a high abrasive wear resistance [5], a high resistance to the influence of cyclic and dynamic loads and vibrations, a high resistance to the action of aggressive environments, a high operational stability at high humidity, and so forth. A low specific weight, high manufacturability, and minimum energy consumption (the ability to form a product within one technological cycle) make it possible to improve the repairability of OP-based products in tribological joints and practically exclude the necessity of the maintenance of the latter, which gives rise to a significant economic effect due to the prolongation of their service life [6,7].…”