Вивчення впливу дрібнодисперсних алюмінію, нікелю і титану на властивості фенілону

Abstract

Розглянуто вплив металевих наповнювачів на фізико-механічні та трибологічні характеристики ароматичного поліаміду фенілон – багатообіцяючий термостійкий полімер конструкційного призначення, який може довго експлуатуватися до температури 533 К та не поступається за міцністю кращим маркам армованих пластиків. Показано, що за наявності дрібнодисперсних металевих наповнювачів (алюміній, нікель, титан) структура ароматичного поліаміду частково піддається структуруючому впливові, що виражається у вигляді фібрилярних утворень та підтверджує активний вплив наповнювачів на полімерну матрицю. Нові структуровані ділянки позитивно впливають на комплекс фізико-механічних та трибологічних властивостей розроблених металополімерів, оскільки вихідна глобулярна структура наділяє фенілон невисокими механічними характеристиками у зв'язку з можливістю крихкого руйнування по межах глобул. Таким чином, введення наповнювачів призводить до підвищення твердості полімерної матриці у 1,2–1,3 раза, межі текучості при стисненні – у 1,1–1,2 раза, межі пропорційності – у 1,3–1,4 раза, модуля пружності – у 1,1 раза, зносостійкості – на 54–79%. Розглянуто можливість застосування розроблених металополімерів у вузлах тертя машин і механізмів для заміни кольорових металів і їхніх сплавів, а також зарубіжних полімерних аналогів. Зокрема, використання металополімерів для виготовлення втулок шкворневих вузлів, а також гальмівних систем тролейбусів показало добру надійність при експлуатації, що дозволяє рекомендувати їх для заміни серійних деталей. Проведені стендові випробування вічок пальчикового механізму шнека жатки ЗК ДОН-1500 свідчать, що розроблені металополімери перевершують за зносостійкістю відомі світові аналоги й можуть бути використані для серійного виробництва.

The article examines the impact of metallic fillers on physical and mechanical properties of aromatic polyamide phenylone. It is shown that under the influence of fillers phenylone structure is partially subject to structuring effects, thereby improving its mechanical and tribological characteristics. Also, the article discusses the possibility of applying the developed metal-containing polymers in friction knots of machines and mechanisms. Some practical examples of application and profitability of replacing traditional materials with the developed metal-containing polymers are cited.