Способ модифицирования поверхности изделий из полиметиленоксида

Способ модифицирования поверхности изделий из полиметиленоксида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ссноз Советсимк

Соцналмстмчесммн рвс убпми

7/08

Гкударстванньй намнтет ссср аа делам нзабретенкй н аткрмтнй

8.644.

26

С. С. Пасецкий, М. Б. Каплан, С. В. Шербаков, В. Е. Старжинский и А. Ф. Чигинцев (72} Авторы изобретение

Институт механики металлополимерных систем

АН Белорусской ССР (7!} Заявитель (54) СПОСОБ МОДИфИЦИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕТИЛЕНОКСИДА

Изобретение относится к технологии иэделий из полиметиленоксида (fINO)полиформальдегида или сополимерных полиоксиметиленов (например, сополимера формальдегида с 1,3-диоксаланом, или сополимера триоксана с 1,3-диоксаланом

5 или тетраоксаном), в частности, к технологии модифицирования изделий иэ ПМО, и может быть использовано в промышлен» ности пластических масс.

Известен способ модифицирования поверхности изделий из полиметиленоксида. путем термической обработки их при 80130 С в жидкой среде - минеральном масле. При этом значительно (примерно в 2 раза) повышается износостойкость изделий (1>.

Недостаток этого способа заключается в том, что при работе без смазки величина износа элемента трения иэ ПМО остается высокой. Вследствие того, что ПМО обладает низкой поглошающей способностыс по отношению к минеральным маслам. Масло в процессе обработки практически не проникает в поверхностные слои изделий.

Повышение износостойкости достигается, в основном, за счет вторичной кристал лизации полимера, приводящей к значительному увеличению твердости в поверхностных слоях изделий..В связи с этим проблема создания специальных приемов термической обработки изделий из ПМО, позволяющих повысить эффективность их работы в несмазываемых узлах, остается актуальной.

Цель изобретения снижение потерь на трение и повышение иэносостойкости изделий.

Цель достигается тем, что в известном способе модифицирования поверхности иэделий из полиметиленоксида путем тер

Ф мической обработки их при 80-130 С. в жидкой среде в качестве последней при меняют смесь этиленгликоля с 65-75вес.% (от смеси) адипиновой кислоты.

Обработку проводят в течение 30-300 мин. В процессе обработки происходит внедрение этиленгликоля и адипиновой

711054

15 кислоты в поверхностные слои изделия.

Ввиду низкой вязкости смеси и высокой полярности, составляющих ее компонентов последние проникают в ПМО на значительную глубину-до 300-400 мкм (проникновение определяют методом оптической микроскопии с использованием поперечных срезов поверхностных слоев изделий) ..

Поверхностные слои насыщаются при этом не только исходными компонентами, но 10 и продуктами взаимодействия между ними (при обработке в указанном режиме возможно образование эфиров этиленгликоля и адипиновой кислоты).

Термообработку целесообразно производить в интервале 80-130 С (лучше

100-120 С), так как при температуре

0 ниже 80 С ухудшается растворимость о адипиновой кислоты в этиленгликоле, повы-20 шается вязкость раствора и замедляются кристализационные процессы в поли-. мере. При температуре, превышающей

130оС (135-140 С) интенсифицируется реакция поликонденсации, вследствие чего повышается вязкость и ухудшается проникновение компонентов состава в поверхностные слои изделий.

Время термообработки выбирается в зависимости от толщины стенок изделий.

Чем толще изделие, тем более длителен процесс. Наиболее целесообразное время выдержки составляет 40-60 мин.

Изобретение поясняетс я примером.

Пример. Из сополимера формальдегида с диоксаланом (СФД) (марка В, ТУ 6-05-1 543-72) на литьевом прессе

ДБ 3328 изготавливают экспериментальные образцы — ролики диаметром 40 мм

40 и шириной 10 мм. Режим литья под давлением следующий: температура литья

185 С, давление литья 600 кг/см, о * 2 о температура формы 60 С. Затем ролики термообрабатывают известным и предла- 4 гаемым способами.

По известному способу термообрлботку производят в минеральном масле

МС-20 при 150 С, длительность - 2 ч.

По предлагаемому способу термообработку производят при 125 С, длительо ность — 1 ч. С целью определения оптимальных условий термообработки варьируется длительность процесса и соотношение между компонентами состава.

Далее ролики испытывают на машинах трения МИ-1М в режиме трения качения с 20 /-ным проскальзыванием при скорости 425 об/мин и линейной нагрузке

40 кг/см. Материал кон ртела — сталь

45. В процессе испытаний фиксируют весовой износ и момент трения, по которому расчитывают коэффициент трения.

Результаты экспериментов представлены в табл. 1 и 2. В табл. 1 приведены данные сравненйя работоспособности образцов из СФД. В табл. 2 приведены данные влияния длительности термообработки в смеси этиленгликоля (38%) и адипиновой кислоты (62%) при 125 С на работоспособность образцов из СФД.

Из анализа полученных результатов следует, что образцы, обработанные по предлагаемому способу, обладают более чем в 1,5 раза повышенной износостойкостью по сравнению с образцами, обработанными в минеральном масле. Коэффициент трения снижается примерно на

20%. Оптимальная длительность обработки роликов — 40-60 мин. Изменение длительности обработки в интервале от 30 до 300 мин также позволяет получить образцы с улучшенными характеристиками (по dg и ) по сравнению с образцами, обработанными в минеральном масле М(20.

Предлагаемый способ позволяет значительно повысить эксплуатационные характеристики изделий из ПМО. Он экономически выгоден и может быть использован на предприятиях, перерабатывающих изделия из него.

0) л

О

С4

0) л

О

С4 о (О л

IA

О л

Щ

С4

Ю

4 л1

О (О

$l

О

С4

0) 1

О л1 с4 о (О л

Ф л

Ф

Ц о

_#_

Р

f» о 63 о (9

Й.

lQ о

О л 3

О

С3

С") л

О (О

0) л

С4

С4

О л1

С4

О

С4

Я)

O

О л

С9

О

Щ

С4

О п

О

С4

Я

С4

lQ

С4

CO л

О л

Oи

О.

IA

О л

С4

О

С4

Щ

Ф-4

О и к

О

С4

03 с4

IQ

С4

CO л

С4

ln

О л

О

t л4

О

С4

° 4 л

О

С4

I о

Ф Я й»

34 (р

em ф ф о и й оО

R c4

А è

3.+

2 и

2 v й

ОО ОО с) Юр о 3. о р

Ц о о цен

-J owlГ11

Р

i"%

g >

Р

Г» <и

Л м Ф о с 5 о о

71 1054

h щ о

+ о ф + ф — „О ". О

<р Эу еЕ0

Ок- ИО3ф р<п о

w u)

О ОСО

Я

;o

EQ Ф р б) l CO

С4

О ООО

О С0. ) С4 л4

{С) 1ф

С4 t©(g

С4 <, О ООО <î® л Г=и сОс4< ОЮ, С4 С4

ОООО л ООО о л СОO

; < с4 л1

Е О С0 с4 С4 W 00

ООО

О вeao

Q) tf С4 ч < л

711054 8

Ф о о р, м,у л а и з о б р е т е н и я меняют смесь эжленгликоля с 65-75 вес,% (от смеси} адипиновой кислоты.

Составитель А. Горячев

Редактор E. Дорошенко Техред Э, Фанта Корректор Е. Лукач

Заказ 8592/14 Тираж 549 Подписное

UHHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ЖВ5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ модифицированйя поверхности изделий из полиметиленоксида путем термической обработки их при 80-130 С о в жидкой среде, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью снижения потерь на трение и повышения износостойкости иэделий, в качестве жидкой cpemi npuИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе!

1. Кестельман Н. Я. Термическая обработка полимерных материалов в машиностооении, М., Машиностроение, 1968, с. 195.