ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат научно-исследовательской работы.

Данная разработка предназначена для уменьшения отказов и неисправностей подвижных уплотнений узлов машин при низких температурах. Проведенные в ИНМ СО РАН исследования возможностей улучшения технических свойств герметизирующих материалов выявило наибольшую перспективность применения методов структурной модификации высокодисперсными наполнителями. Структурная модификация является наиболее легко реализируемым на практике способом, не требующим создания специальных технологических процессов и позволяет заметно улучшить триботехнические и физико-механические свойства.

В качестве модифицируемых материалов были выбраны серийно выпускаемые уплотнительные материалы - политетрафторэтилен и резины на основе бутадиен-нитрильного каучука.

Как показали исследования, при введении в полимерную основу высокодисперсных наполнителей наблюдается образование сферолитных структур, требующих для разрушения значительно больше энергетических затрат вследствие повышения триботехнических и механических свойств полимеров. Использование наполнителей, полученных плазмомеханическим, детонационным, механохимическим способами, позволило обнаружить тенденцию повышения износостойкости при применении порошков с более высокой дисперсностью и удельной поверхностью.

Для модификации бутадиен-нитрильной резины было одновременно использовано введение наполнителя и полимера ( сверхвысокомолекулярного полиэтилена или фторопласта -4МБ).

Структурные исследования полученных полимерэластомеров выявили вытеснение полимерной составляющей в процессе вулканизации к поверхности изделия. Появляющийся при этом защитный слой с повышенной концентрацией полимера способствует снижению коэффициента трения, повышению износо- и маслостойкости, уменьшению адгезии при примерзании к металлам и существенному повышению морозостойкости.

В таблице 1 и 2 приведены характеристики разработанных модифицированных материалов, иллюстрирующие вышеизложенные результаты по сравнению с известными промышленными аналогами

Следует отметить, что перечисленные композиционные полимерные материалы на основе политетрафторэтилена могут использоваться не только в конструкциях уплотнений, но и в подшипниках и опорах скольжения.

Таблица 1

Механические и триботехнические свойства фторопластовых композиционных материало.

Композиция Прочность при Относительное Массовый Линейный

удлинение,% износ, мг износ,мкм

ПТФЭ+В-сиалон 1 17-20 270-290 28-32 55-57

ПТФЭ+оксинитрид

иттрия-кремния 22-23 280-290 18-19 30-31

ПТФЭ+бора кремния 16-18 200-250 1-12 2-50

ПТФЭ+шпинель

магния 17-18 300-310 15-17 40-42

ПТФЭ+ шпинель

кобальта 19-20 350-360 70-72 88-90

ПТФЭ+кордиерит 22 310-320 30-32 60-62

ПТФЭ+УДА 18 220-250 13-15 -

ПТФЭ+УДА(1000НН) 18-19 220-250 23-25 -

ПТФЭ 20 300 370-375 525-590

ПТФЭ+синий кобальт 25-27 267-293 80-85 260-265

Таблица 2

Механические и триботехнические свойства модифициро-ванных резин

Материал Прочность при Относительное Обьемный из- Маслостой- Коэф. Коэф.

разрыве,МПа удлинение,% нос, куб.см кость трения моро-

зост-ти

при -50гр.

В14 14,0 170 0,2 -0,029 0,26 0,24

+10% СВМПЭ 13,0 160 0,26 -0,019 20,18 0,4

+0,5%

УДАГ 12,5 286 0,29 -0,030 0,2 0,36

+5%

цеолит 9,5 170 0,33 -0,022 0,19 0,26

+10%

Ф4МБ 13,0 160 0,30 -0,025 0,2 0,56