Смекни!
smekni.com

Композиционные триботехнические материалы на основе олигомеров сшивающихся смол (стр. 3 из 12)

В идеальномслучае ингибитор обеспечивает длительное хранение растворов полиэфиров вмономерах и необходимую скорость их гелеобразования, но не должен замедлятьотверждение и отрицательно влиять на свойства отвержденных продуктов.

Эффективнойинициирующей системой, увеличивающей время резиноподобного состояния до 60мин., является комбинация перекисного и гидроперекисного инициатора, ускорителяс гидрохиноном и дифенилпропаном. Композиции с длительным резиноподобнымсостоянием (в течение нескольких суток) получают, используя в составеинициирующей системы производные ферроценов.

Существеннойпроблемой является повышение физико-механических и эксплуатационных свойствполиэфирных связующих. В чистом виде связующие на основе полиэфирных смолприменяются крайне редко. В состав связующих для повышения служебныххарактеристик вводят функциональные ингредиенты, которые снижают коэффициенттрения, уменьшают износ, повышают прочность, теплостойкость, ударную вязкость ит.п.

Спецификакомпозиций на основе полиэфирных смол состоит в необходимости путем введениянаполнителей и модификаторов одновременного управления технологическими иэксплуатационными характеристиками, например, технологической живучестью,временем резиноподобного состояния, прочностью, теплостойкостью.

Важнейшимнедостатком связующего на основе полиэфирных смол является нестабильностьтехнологических характеристик и, прежде всего, усадки, которая достигает 6-9%.Усадка связующего главным образом связана с количеством прореагировавшихдвойных связей насыщенного полиэфира и мономера.

Вклад стирола вусадку достигает 17%, ненасыщенного полиэфира – 3%. В общую усадку большойвклад вносит и термоусадка в процессе охлаждения. Традиционное регулированиеусадки путем введения наполнителей для композиций на основе полиэфирных смолмалоэффективно.

Для сниженияусадки большой эффект дают дисперсные полимеры: полиэтилен, полистирол,полиметилметакрилат. Все наполнители в малоусадочных композициях делят на 4класса:

n   нерастворимые при комнатной температуре в стироле, но набухающиев нем в условиях формования;

n   образующие диспергированную фазу в виде эмульсии;

n   содержащие кроме термопласта и олигомера ненасыщенный полиэфир;

n   полностью растворяющиеся в смоле.

Для сниженияусадки 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 усадкиявляется одновременное введение дисперсного полиэтилена и кремнийорганическихжидкостей. Для повышения износостойкости композиции на основе полиэфирных смолприменяют различные наполнители и модификаторы: графит, дисульфид молибдена,фторопласт-4, порошки металлов и их оксидов. Однако традиционные наполнителиснижают коэффициент трения и повышают износостойкость материала только прибольших степенях наполнения (20-40 масс%), что существенно снижает ихтехнологические и прочностные характеристики. Более эффективным приемомоказывается введение в состав композиций легкоплавкого полимера в сочетании ссухой смазкой и смазочным маслом.

Хороший эффект достигается привведении в сшивающее на основе полиэфирных смол марки ПН-1 стеклоткани ижелезного порошка. Для повышения износостойкости в сшивающее рекомендовановводить полипропиленовые и полиамидные волокна. Материал с хорошейизносостойкостью получают при модифицировании смолы карбонатом кальция,стекловолокном и политетрафторэтиленом. Износостойкость связующих повышаетволокно из поливинилового спирта.

Абразивостойкие материалы получаютпри наполнении связующего на основе полиэфирных смол порошкообразнымполиэтиленом и стекловолокнистым наполнителем [1,21,22].

Выводы:

1.                  Наиболее эффективным связующим для разработки абразивосодержащегоматериала являются ненасыщенные полиэфирные смолы.

2.                  Технологические преимущества ненасыщенных полиэфирных смол по сравнениюс другими видами сшивающихся связующих заключаются в следующем:

n   возможность регулирования технологической живучести:

n   возможность формования изделий методом свободной заливки;

n   возможность создания композиций с малой регулируемой усадкой.

3.                    Эксплуатационные преимущества ненасыщенных полиэфирных смолзаключается в следующем:

n   возможность управления прочностными и триботехническимисвойствами в широких пределах;

n   возможность изготовления изделий сложной геометрической формы ибольших размеров.

4.                  При создании композиционного материала для обработки металлическихповерхностей необходимо:

n   подобрать отверждающую систему для регулирования временигелеобразования и резиноподобного состояния;

n   подобрать абразивный наполнитель с максимальной способностьюабразивного действия по отношению к металлам;

n   разработать состав со стабильным и низким значением усадки.

1.4. Уникальностькремня

1.4.1. Непознанныйкремень

Много лет и немало совместныхусилий 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 кременьоставался непревзойденным материалом для изготовления орудий труда,наконечников для копий и стрел и т.п. Более поздние цивилизации продолжалииспользовать кремень для производства глазурей, силикатных эмалей, шлифовальныхпорошков и др. Более четырех столетий кремень исправно служил для поджигапороховых зарядов в пушках и ружьях. Кремневые жернова для помола зернапозволяли получать муку с отменными выпечными и вкусовыми свойствами[16].

В конце 70-х годов XX столетия А.Д.Малярчиков обнаружил, что при естественномвоздухообмене, температуре окружающей среды выше +40С, вода приконтакте с кремнем приобретает неожиданные свойства и может сохранять ихнеопределенно долгое время (с кремнем или без него) в закрытом сосуде. Крометого, при тех же условиях в течение нескольких суток биологически заселеннаявода восстанавливает свои питьевые свойства.

1.4.2. Взаимодействиекремня с водой и обнаруженные при этом эффекты

11 Июня 1984 года в сосуд со свежейводопроводной водой был помещен кусочек кремня. Одновременно другой сосуднаполнялся такой же водопроводной водой (контрольной). Сосуды хранились в однойи той же комнате, но были оптически изолированы друг от друга.

Спустя 9 лет после началаэксперимента 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 стенкисосуда покрылись большим количеством водорослей. С помощью универсальнойиндикаторной бумаги определена кислотность АКВ и контрольной воды. Разницыобнаружено не было, в обоих случаях рН=7.

Научный и практический интереспредставляет исследование поведения АКВ в капиллярных системах, в качествекоторых выбирались образцы в форме цилиндра высотой 20 мм, изготовленные изодного и того же корня дерева и высушенные в комнатных условиях в течениие8лет. Пропитывающими жидкостями служили дистиллированная вода, активированнаякремнем вода в течение 5 месяцев, и контрольная вода (дистиллированнаянеактивированная).

Установлено значительное (в 1,5 –2,5 раза) увеличение скорости подъема АКВ по сравнению с неактивированнойводой. Первый стример на поверхности образца появился через 4 мин после началапропитки кремневой водой и только через 10 мин после начала пропиткиконтрольной водой. Массовое появление стримеров наблюдалось через 7 мин посленачала пропитки АКВ и только через 17 мин после начала пропитки контрольнойводой, при этом величина электрического сигнала АКВ после его стабилизации в1,2 раза превышала аналогичный сигнал контрольной воды.

Проведено сравнение величинкоэффициента поверхностного натяжения и косинуса угла смачивания АКВ иконтрольной воды.

Найдено, что произведение величиныкоэффициента поверхностного натяжения на косинус угла смачивания для АКВ иконтрольной воды соответственно составляет 0,11 и 0,05 Н/м, т.е. измеренныевеличины отличаются тоже примерно в два раза. Следовательно, эффект подъемаактивированной кремнем воды можно объяснить влиянием кремня накапиллярно-поверхностные свойства воды.

1.4.3.Физико-химические и иные свойства кремня

В составе кремней обнаруженосодержание 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 экстрактовкремней черного серого и красного, в их настоях на дистиллированной иводопроводной воде.

Кремень красный отличается отдругих исследованных минеральных образований тем, что в его составе в заметномколичестве присутствуют органические ненасыщенные соединения, имеющиехарактерное флюорисцентное свечение.