ГЛАВА II. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ СВОЙСТВ
§2.1. Выбор и обоснование объекта исследования с целью разработки модифицированных композиционных термореактивных полимерных материалов и покрытий машиностроительных назначения
Композиционным полимерным материалам для применения в рабочих органах хлопкоочистительных машин предъявляются следующие требования: низкий коэффициент трения с хлопком-сырцом, высокий класс чистоты поверхности, низкая интенсивность изнашивания и электризуемость, высокая адгезия к металлу, технологичность, недефицитность и невысокая стоимость. А также должно иметь высокую ударную прочность и твердость.
Анализ литературных данных и проведенных исследований, сравнение исследованных композиционных полимерных покрытий (КПП) показало, что высокими триботехническими и физико-механическими свойствами обладают эпоксидная смола, пентапласт и поликапромид [13;с.125-128,17;с.18-24,43;с.15-22,71;с.76-80,72;с.121-125,73;с.34,74;с.93-97,75;с.89-101,76;с.4-5,77;с.128-131,78;с.53-58].
Однако, учитывая высокую стоимость и изнашиваемость пентапласта, для исследования возможности применения КПП на рабочих органах очистителя хлопка-сырца от крупного сора был выбран промышленный полимер эпоксидная смола ЭД-16.
Хотя по механическим свойствам композиции на базе эпоксидных смол незначительно уступают наполненным полиамидным, тем не менее в случае тонкослойных покрытий основную роль играют на ряду с механическими, а адгезионные свойства антифрикционных материалов. В этом смысле эпоксидные смолы, в отличии от многих других полимерных материалов, обладают высокой адгезией к металлам и отверждаются без выделения побочных продуктов с минимальной усадкой. Кроме того, преимуществом термореактивных олигомеров является возможность достижения высокой степени наполнения.
Таким образом термореактивный олигомер ЭД-16 потенциально удовлетворяет требованиям к материалам покрытий с учетом их функционального назначения, условий эксплуатации, технологичности и недефицитности [79].
С целью регулирования динамических свойств, температуры стеклования, повышения адгезионной и ударной прочности, снижения внутренних напряжений эпоксидные композиции пластифицировали дибутилфталатом.
Однако сам по себе чистый эпоксидный олигомер не удовлетворяет всем предъявленным к материалу требованиям.
Практически неограниченное число сочетаний различных наполнителей с полимерным связующим и изменение количественных соотношений компонентов позволяет получать материалы с комплексом заданных эксплуатационных свойств. При этом к наполнителю предъявляют требования исходя из того, какие свойства материала желательно получить. Если в материал для придания ему нужных свойств одновременно вводятся разные наполнители (комплексный наполнитель) то действие каждого из них рассматривается как независимо друг от друга, так и в их сочетании [26;с.103-104,75;с.98-101].
Исходя из этого, при выборе наполнителей и их содержания в полимерной композиции, в первую очередь, учитывали их влияние на триботехнические и физико-механические свойства, взаимоэффект бинарных смесей, адгезионную прочность и износостойкость материала.
Ранее [13;с.18-29,17;с.18-24,43;с.16-22,71;с.76-80[13;с.125-128,17;с.18-24,43;с.15-22,71;с.76-80,72;с.121-125,73;с.34,74;с.93-97,75;с.89-101,76;с.4-5,77;с.128-131,78;с.53-58] было изучено влияние различных по природе (минеральные, органические) и типу (дисперсные, чешуйчатые, волокнистые) наполнителей на триботехнические и физико-механические свойства КПП на их основе. Исследовано влияние содержания ряда наполнителей (тальк, каолин, цемент, медный и железный порошок, стекловолокно, асбест, графит, сажа, окиси железа и меди, фторопласт) на изменение вышеназванных свойств композитов.
На основании результатов этих исследований, литературных данных по влиянию наполнителей на свойства композитов, а также учитывая масштабы их производства, дефицитность, стоимость, технологичность, соответствие физико-механических свойств условиям эксплуатации хлопкоочистительных машин, в качестве объекта исследования были отобраны следующие наполнители, обеспечивающие одновременно высокие антифрикционные и физико-механические свойства КПП - графит, каолин, тальк, фосфогипс, а также удовлетворяющие требованиям высокой износостойкости и твердости покрытий - железный порошок, медный порошок и стекловолокно (табл 2).
Do'stlaringiz bilan baham: |