Разработка органопластиков на основе ароматического полиамида, исследование их эксплуатационных свойств и возможности применения

Autor: Tomina, Anna-Mariia, Yeriomina, Yekaterina, Terenin, Viktor
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 4, № 12 (100) (2019): Materials Science; 16-22
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 4, № 12 (100) (2019): Материаловедение; 16-22
Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 4, № 12 (100) (2019): Матеріалознавство; 16-22
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: Polymeric composite materials that are reinforced with organic fibers are characterized by great possibilities in terms of improving the durability of friction nodes in machines and mechanisms. These composites successfully compete with non-ferrous metals and their alloys and, in some cases, outperform polymeric and metallic analogs by their properties. In this regard, we have studied the influence of the organic fiber lola on operational characteristics of the aromatic polyamide phenylone, brand C-1, and on possibilities to apply the developed polymeric composite materials.Experimental studies have confirmed that the reinforcement of phenylone with the organic fiber lola in the amount of 5–15 % by weight improves its operational characteristics. This is predetermined by the arrangement of the supramolecular structure of the basic polymer due to the introduction of organic fiber. Thus, at the interface " phenylone-filler" one clearly observes the transformation of the binder's globular structure into fibrillar one. That leads to a positive effect: there is an increase in destruction energy (by 1.5 times) and chemical resistance (by 1.1–1.36 at aging in 5 % HCl, and by 1.27–1.6 ‒ in 10 % HCl). It should be noted that the developed organoplastics are stable at a temperature of 673 K, while the starting polymer begins to destroy intensively at 400 K. Specifically, it was determined that at a further increase in the mass fraction of the filler these indicators deteriorate, due to insufficient adhesion between the filler and the binder.Using the organic fiber lola (in the amount of 5–15 % by weight) makes it possible to obtain composites with improved operational characteristics: enhanced thermal and chemical parameters, high resistance to impact loads. Thus, there is reason to argue about the prospects of using the fiber lola as a filler for composites. Organoplastic with an optimum fiber content (15 % by weight) is recommended for manufacturing the components of tribological nodes for modern equipment instead of non-ferrous metals and their alloys due to sufficiently high operational properties.
Великими можливостями для підвищення довговічності вузлів тертя машин і механізмів характеризуються полімерні композиційні матеріали зміцнені органічними волокнами. Дані композити з успіхом конкурують з кольоровими металами та їх сплавами, а в деяких випадках й перевершують полімерні та металеві аналоги за своїми властивостями. У зв’язку з цим досліджено виплив органічного волокна лола на експлуатаційні показники ароматичного поліаміду фенілон марки С-1 та можливість застосування розроблених полімерних композиційних матеріалів.Експериментальними дослідженнями підтверджено, що армування фенілону органічним волокном лола в кількості 5–15 мас. % призводить до покращення його експлуатаційних характеристик. Це обумовлено впорядкуванням надмолекулярної структури базового полімеру внаслідок введення органічного волокна. Так, на межі поділу «фенілон-наповнювач» чітко спостерігається трансформація глобулярної структури в’яжучого у фібрилярну. Це призводить до позитивного ефекту: збільшуються енергія руйнування (у 1,5 рази) та хімічна стійкість (у 1,1–1,36 при витримці у 5 % HCl та 1,27–1,6 у 10 % HCl). При цьому слід зазначити, що розроблені органопластики стійкі при температурі 673 K, в той час як вихідний полімер починає інтенсивно деструктувати вже при 400 K. Зокрема встановлено, що при подальшому збільшенні масової частки наповнювача дані показники погіршується, що обумовлено недостатньою адгезією між наповнювачем та в’яжучим.Використання органічного волокна лола (в кількості 5–15 мас. %) дає змогу отримати композити з покращеними експлуатаційними характеристиками: підвищеними термічними та хімічними показниками, високою стійкістю до дії ударних навантажень. Таким чином, є підстави стверджувати про перспективність застосування волокна лола як наповнювача для композитів. Органопластик із оптимальним вмістом волокна (15 мас. %) рекомендовано для виготовлення деталей трибовузлів сучасного обладнання натомість кольоровим металам та їх сплавам завдяки достатньо високим експлуатаційним властивостям
Большими возможностями для повышения долговечности узлов трения машин и механизмов характеризуются полимерные композиционные материалы, упрочненные органическими волокнами. Данные композиты с успехом конкурируют с цветными металлами и их сплавами, а в некоторых случаях и превосходят полимерные и металлические аналоги по своим свойствам. В связи с этим исследовано влияние органического волокна лола на эксплуатационные показатели ароматического полиамида фенилон марки С-1 и возможность применения разработанных полимерных композиционных материалов.Экспериментальными исследованиями подтверждено, что армирование фенилона органическим волокном лола в количестве 5-15 масс. % приводит к улучшению его эксплуатационных характеристик. Это обусловлено упорядочением надмолекулярной структуры базового полимера вследствие введения органического волокна. Так, на границе раздела «фенилон - наполнитель» четко наблюдается трансформация глобулярной структуры связующего в фибриллярную. Это приводит к положительному эффекту: увеличивается энергия разрушения (в 1,5 раза) и химическая стойкость (в 1,1–1,36 при выдержке в 5% HCl и 1,27–1,6 в 10% HCl). При этом следует отметить, что разработанные органопластики устойчивы при температуре 673 K, в то время как исходный полимер начинает интенсивно деструктировать уже при 400 K. В частности, установлено, что при дальнейшем увеличении массовой доли наполнителя данные показатели ухудшается, что обусловлено недостаточной адгезией между наполнителем и связующим.Использование органического волокна лола (в количестве 5 – 15 мас.%) позволяет получить композиты с улучшенными эксплуатационными характеристиками: повышенными термическими и химическими показателями, высокой стойкостью к воздействию ударных нагрузок. Таким образом, есть основания утверждать о перспективности применения волокна лола в качестве наполнителя для композитов. Органопластик с оптимальным содержанием волокна (15 мас. %) рекомендуется для изготовления деталей трибоузлов современного оборудования взамен цветным металлам и их сплавам благодаря достаточно высоким эксплуатационным свойствам
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: