Способ получения полимерной композиции на основе полиэтилена

Способ получения полимерной композиции на основе полиэтилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к получению полимерных композиций радиационного отверждения , которые могут быть использованы в качестве защитных покрытий. Изобретение позволяет снизить абразивный износ радиационно отвержденной композиции за счет предварительного смешения аэросила с дисульфидом молибдена в центробежной планетарной мельнице с шарами диаметром 2-3 мм при скорости вращения барабана 12,4 , массе шаровой загрузки 150 г и течение 15 мин в атмосфере азота до образования однородного порошка с размером частиц 1000-2500 А и последующего смещения его с расплавом полиэтилена при следующем соотношении компонентов (об. %): полиэтилен 72-82, аэросил 14-16, дисульфид молибдена 1-5. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 08 J 3/20, 7/18 у0с 3 <

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4696947/05 (22) 11.04.89 (46) 23,04.92. Бюл. М 15 (71) Институт физической химии им. Л, В.

Писаржевского (72) А, А. Козлов и В, П. Гордиенко (53) 678.742.2.04(088.8) (56) Заявка Японии N 59-51923, кл. С 08 J

7/18, 1984.

Гордиенко В. П. Радиационное модифицирование композиционных материалов на основе полиолефинов.— Киев: Наукова думка, 1985, с. 40-41. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ

КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭТИЛЕНА (57) Изобретение относится к получению полимерных композиций радиационного отИзобретение относится к защитным полимерным покрытиям радиационного отверждения и может быть использовано в машиностроении, металлургической, химической, а также в других отраслях промышленности, в частности,для защиты деталей и конструкций от коррозии и абразивного износа.

Известна композиция для абразивостойкого покрытия, отверждаемого ультрафиолетовым излучением, которую готовят простым смешением мономеров, имеющих одну или две ненасыщенные связи, с эмульсией сшитого полимера и фотосенсибилизатором, Полученное из такой композиции покрытие обладает высокой адгезией к металлу, но малой устойчивостью к абразивному износу — 370 мм /МПа.

Наиболее близким по технической сущ-. ности к изобретению является способ приготовления композиции радиационного,, 42, „1728257 А1 верждения, которые могут быть использованы в качестве защитных покрытий. Изобретение позволяет снизить абразивный износ радиационно отвержденной композиции за счет предварительного смешения аэросила с дисульфидом молибдена в центробежной планетарной мельнице с шарами диаметром 2-3 мм при скорости вращения барабана 12,4 с, массе шаровой загрузки 150 r в

-1 течение 15 мин в атмосфере азота до образования однородного порОшка с размером частиц 1000 — 2500 А и последующего смещения его с расплавом полиэтилена при следующем соотношении компонентов (об. %): полиэтилен 72 — 82, аэросил 14 — 16, дисульфид молибдена 1-5. 1 табл. отверждения, который состоит во введении наполнителя в расплав полимера и перемешивании смеси при 160ОС в течение 30 мин, В качестве полимера в данном случае.использовали полиэтилен низкого и высокого давления, а в качестве наполнителя — аэросил марки А-300. Указанная композиция имела следующий состав (объемная доля, %): полиэтилен 99 — 70, аэросил.1-30.

Приготовленную и составленную таким образом композицию наносили в расплавленном состоянии на обезжиренную металлическую подложку, охлаждали до комнатной температуры и облучали ускоренными электронами в воздушной среде до поглощенной дозы 0,05 — 0,5 МГр. Получаемое в результате покрытие обладало удовлетворительными механическими характеристиками, достаточно высокой адгезией к подложке, но малой абразивоустой. 1728257 чивостью (абразивный износ 500-800 мм /МПа), Целью изобретения является снижение абразивного износа радиационно отвержденной композиции.

Поставленная цель достигается тем, что в состав композиции вводят антифрикционную добавку — дисульфид молибдена, которую перед введением в расплав полимера (полиэтилена) подвергают мехэно-химическому взаимодействию с наполнителем композиции.(аэросилом) в атмосфере азота до размеров частиц продукта этого взаимодействия 1000-2500 А, при следующем соотношении компонентов (обьемная доля, 7ь): полиэтилен 72-82, аэросил 14-26, дисульфид молибдена 1-5, Для экспериментальной проверки спо-. соба было приготовлено 21 композиция. С этой целью использовали полиэтилен высокой плотности марки 20608-Р12 (ГОСТ

16338 77), аэросил марки А-300 (ГОСТ

14922-69) и дисульфид молибдена марки ДМ (ТУ 48-19-133-75).

Способ осуществляли следующим образом пластограф Брабендера, нагретый до

160 С, засыпают грэнулированный полиэтилен и включают систему перемешивания, После расплавления полиэтилена (приблизительно через 12 — 15 мин) и его гомогенизации в расплав вводят требуемое количество компонентов композиции (аэросил, дисульфид молибдена, механическая смесь аэросила с дисульфидом молибдена, продукт механо-,химического взаимодействия ээросила с дисульфидом молибдена).

Порядок введения в расплав полиэтилена, отдельно аэросила и отдельно дисульфида молибдена нэ характеристиках покрытия не сказывается.

Дисульфид молибдена и аэросил, предварительно высушенные при (105 +2) С в течение 1 ч, загружали в требуемом соотношении в центробежную планетарную мельницу ЭИ-2х150 с шарами диаметром 2-3 мм из сплава BK-8 (плотность 15,6 г/смз), Скорость вращения барабанов 12,4 с; масса шаровой загрузки 150 r. Перемешивэние проводят приблизительно 15 мин в атмосфере азота до образования однородного по цвету порошка с частицами размером 10002500 А, которые регистрируют с помощью электронного микроскопа; После извлечения из планетарной мельницы продукт перемешивания аэросила с дисульфидом молибдена вводят в полиэтилен описанным способом.

Приготовленные таким образом пол5 имерные композиции облучают на воздухе ускоренными электронами до поглощенной дозы 0,15 МГр. После облучения проводят отжиг при 120 С в течение 5 мин.

Абразивный износ определяют на ма10 шине марки "Шоппер" (ФРГ). В качестве контртела используют абразивное полотно марки 14-А-16-HM. Путь истирания 40 м, скорость 0,3 м/с. Образцы готовят в виде дисков диаметром 16 мм и толщиной 3 мм.

15 Абразивный износ K рассчитывают по формуле

K=(m1-mg)/(и Н), где m> и т2 — массы образца до и после истирания соответственно, г;

20 n — плотность образца, г/мм; з, Н вЂ” нагрузка, МПа.

В данном случае нагрузка на образец

0,03 МПа.

Результаты проведенных испытаний

25 приведены в таблице.

Из полученных данных следует, что способ приготовления композиции радиационного отверждения на основе полиэтилена позволяет уменьшить абразивный износ за30 щитного покрытия приблизительно в 4,3 раза по сравнению с прототипом, обеспечивая соответствующее увеличение срока службы этого покрытия.

Формула изобретения

35 Способ получения полимерной композиции нэ основе полиэтилена, включающий нагрев полиэтилена до 160 С и смешение

его с аэросилом в течение 30 мин, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения абра40 зивного износа радиационно-отвержденной композиции, аэросил предварительно смешивают с дисульфидом молибдена в центробежной планетарной мельнице с шарами диаметром 2-3 мм при скорости вра45 щения барабэча 12,4 с, массе шаровой загрузки 150 г в течение 15 мин, в атмосфере азота до образования однородного порошка с размером частиц 1000 — 2500 А при следующем соотношении компонентов

50 композиции, об.;ь,:

Полиэтилен 72-82

Аэросил 14-26

Дисульфид молибдена 1 — 5.

1728257

Абразивный износ> мм /МПа

Состав композиции, об. ь

Номер компо» зиции

Размер Способ приготовления компочастиц зиции о

Полиэти- Аэросил Дисульфмд лен молибдена

520

23

2000 Введение аэросила в расплав полиэтилена и перемешивание (прототип) 2 97

450

1200 Введение лисульфида молибдена s расплав полиэтилена и перемешивание

20 3

См.

1,2

460

Последовательное введение аэросила и дисульфида молибдена а расплав полиэтилена и перемешивание

АЭ-1500, Раздельная обработка аэроДМ- сила и дисульфида молибде1000 на в планетарной мельнице в атмосфере азота, последовательное введение в расплав полиэтилена, перемешивание

20 3

470

Получение продукта перемешивания аэросила с дисуль" фидам молибдена в планетарной мельнице на воздухе, введение его в расплав полиэтилена, перемешивание

1800

20 3

420

Получение продукта перемешивание в атмосфере азота, введение его в расплав полиэтилена, перемешивание (способ согласно изобретению) 77

20 3

1800

120

1800 Способ для композиции и 6

3О

2700

Составитель А,Козлов

Техред M.Moðãåíòàë

Корректор Э.Лончакова

Редактор О,Стенина

Заказ 1379 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

7 71

8 67

9 83

10 87

11 79,5

12 79

13 75

14 74

15 72

16 82

17 77

18 77

19 77

20 77

14

3

0)5 Ф

5

6 .3

3

3

360 .1 50

340