Полимерная пресс-композиция

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Мозырский государственный педагогический университет имени И.П. Шамякина(72) Авторы Валетов Валентин Васильевич Колдаева Светлана Николаевна Васюта Валентин Алексеевич Екименко Алексей Николаевич Екименко Николай Александрович Колдаев Олег Юрьевич Полищук Людмила Николаевна(73) Патентообладатель Учреждение образования Мозырский государственный педагогический университет имени И.П. Шамякина(57) Полимерная пресс-композиция, включающая измельченную древесину, волокнистый наполнитель и термореактивное связующее, отличающаяся тем, что содержит в качестве волокнистого наполнителя арселоновое и полиэфирное волокна, в качестве связующего смесь формальдегидной и кремнийорганической смол в соотношении 51 и дополнительно содержит окись хрома, глицерин, сульфат алюминия и в качестве сшивающего агента смесь гексаметилентетрамина с хлористой медью в соотношении 9,00,08 при следующем соотношении компонентов, мас.измельченная древесина 51-67 арселоновое волокно 8-14 полиэфирное волокно 3,5-5,5 смесь формальдегидной и кремнийорганической смол, по сухому остатку 20-25 окись хрома 0,3-0,9 глицерин 0,3-1,0 сульфат алюминия 0,1-0,4 смесь гексаметилентетрамина с хлористой медью 0,8-2,2. Изобретение относится к пресс-композициям на основе древесины и может быть использовано в машиностроении при изготовлении сложно-нагруженных деталей машин,таких как муфты свободного хода, ролики ленточных конвейеров. Известна пресс-композиция, содержащая фенолформальдегидную смолу, бутадиеновый латекс, волокнистый наполнитель - отходы кордного волокна - и регенерат резины. 1. 15677 1 2012.04.30 Однако эта композиция отличается низкими показателями физико-механических свойств, что не позволяет использовать ее при изготовлении сложнонагруженных деталей машин. Задача, на решение которой направлено данное техническое решение, заключается в повышении физико-механических свойств изделий. Для решения поставленной технической задачи предлагается полимерная пресскомпозиция, включающая измельченную древесину, волокнистый наполнитель и термореактивное связующее. В качестве волокнистого наполнителя используются арселоновое и полиэфирное волокна. В качестве связующего - смесь фенолформальдегидной и кремнийорганической смол в соотношении 51. Кроме того, пресс-композиция дополнительно содержит окись хрома, глицерин, сульфат алюминия и в качестве сшивающего агента смесь гексаметилентетрамина с хлористой медью в соотношении 9,0 0,08 при следующем соотношении компонентов, мас.измельченная древесина 5167 арселоновое волокно 814 полиэфирное волокно 3,55,5 смесь фенолформальдегидной и кремнийорганической смол, по сухому остатку 2025 окись хрома 0,30,9 глицерин 0,31,0 сульфат алюминия 0,10,4 смесь гексаметилентетрамина с хлористой медью 0,82,2. Модификация фенолформальдегидной смолы кремнийорганической смолой в указанном соотношении позволила снизить угол смачивания волокон связующим и обеспечила сплошность пленки на их поверхности. Кроме того, модификация фенолформальдегидной смолы кремнийорганической увеличивает износостойкость, снижает и стабилизирует коэффициент трения композита, что можно объяснить присутствием в составе связующего термостойких силоксановых фрагментов кремнийорганической смолы и увеличением степени структурирования. Наличие в материале сульфата алюминия улучшает его технологические свойства и снижает горючесть. Пресс-композиция представляет собой материал, полученный методом горячего прессования смеси измельченного арселонового и полиэфирного волокна, комплексно импрегнированных конденсирующимися смолами - а именно бинарным раствором фенолформальдегидной и кремнийорганической смол с модифицирующими добавками окиси хрома, глицерина и сульфата алюминия. Физико-механические свойства предложенной композиции приведены в табл. 1. Таблица 1 Физико-механические свойства материала Композиция для изготовления сложнонагруНаименование показателей женных деталей машин Известная Предложенная 3 Плотность, кг/м 1350 1350-1400 Теплостойкость по Мартенсу,150-170 250-270 Предел прочности, МПА при сжатии 128-135 190-220 при растяжении 70-75 110-130 при статическом изгибе 57-65 120-155 2 Ударная вязкость, кДж/м 21-23 28-36 15677 1 2012.04.30 При изготовлении контрольных образцов для исследования физико-механических свойств материала было изготовлено два вида образцов с разным содержанием компонентов. Соотношение компонентов приведено в табл. 2. Таблица 2 Соотношение компонентов пресс-композиции, мас.Компоненты Состав 1 Состав 2 Измельченная древесина 67 51 Арселоновое волокно 8 14 Полиэфирное волокно 3,5 5,5 Смесь фенолформальдегидной и кремнийорганической смол,20 25 по сухому остатку Окись хрома 0,3 0,9 Глицерин 0,3 1,0 Сульфат алюминия 0,1 0,4 Смесь гексаметилентетрамина с хлористой медью 0,8 2,2 Физико-механические свойства контрольных образцов приведены в табл. 3. Таблица 3 Физико-механические свойства контрольных образцов Наименование показателей Состав 1 Состав 2 Плотность, кг/м 3 1350 1400 Теплостойкость по Мартенсу,250 270 Предел прочности, МПа при сжатии 190 220 при растяжении 110 130 при статическом изгибе 120 155 2 Ударная вязкость, кДж/м 28 36 Предлагаемый материал был испытан на ПО Беларуськалий в корпусах роликов ленточных конвейеров, эксплуатируемых в солеотвальных конвейерах типа КЛС-1200, а также конвейерах КЛС-1000, транспортирующих мелкозернистый хлористый калий. В процессе испытаний ролики показали высокую износостойкость в условиях высоких ударных нагрузок в абразивосодержащих средах, как в сухой воздушно-соляной, так и во влажной, химически активной. Изготовление корпусов роликов ленточных конвейеров из предлагаемых пресскомпозиций осуществляли методом плунжерной экструзии при давлении 35-40 МПа, температуре 420-430 , времени выдержки под давлением 1,0 мин/мм. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 А.с. СССР 975748, МПК 29 5/02, 1982. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3