Состав для изготовления древесного пластика

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДРЕВЕСНОГО ПЛАСТИКА(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(72) Авторы Терешко Юрий Демьянович Екименко Алексей Николаевич Колдаева Светлана Николаевна Колдаев Олег Юрьевич Неверов Александр Сергеевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(57) Состав для изготовления древесного пластика, содержащий измельченную древесину,фенолформальдегидную и кремнийорганическую смолы, взятые в массовом соотношении 31, полиоксадиазольное и углеродное волокна, поливинилбутираль, стальную проволоку или трос диаметром 1,5-2,5 мм и стеарат цинка при следующем соотношении компонентов, мас.измельченная древесина 51,9-66,3 фенолформальдегидная и кремнийорганическая смолы, по су 23-30 хому остатку полиоксадиазольное волокно 5-9 углеродное волокно 3-4 поливинилбутираль 2-3 стальная проволока или трос 0,2-0,9 стеарат цинка 0,5-2,3. Изобретение относится к области машиностроения, а именно при изготовлении сложнонагруженных деталей машин, таких как муфты свободного хода, ролики ленточных конвейеров из пресс-композиций на основе древесины. Известен состав для изготовления древесного пластика, содержащий древесину, стекловолокно и связующее - фенолформальдегидную смолу. Однако эта пресс-композиция имеет низкие показатели физико-механических и антифрикционных свойств, низкую текучесть и не позволяет изготавливать сложнонагруженные детали машин 1. Задачей изобретения является создание пресс-композиции с высокими показателями физико-механических и антифрикционных свойств. Для достижения поставленной задачи состав для изготовления древесного пластика содержит измельченную древесину, фенолформальдегидную и кремнийорганическую смолы, взятые в массовом соотношении 31, полиоксадиазольное и углеродное волокна,12726 1 2009.12.30 поливинилбутираль, стальную проволоку или трос диаметром 1,5-2,5 мм и стеарат цинка при следующем соотношении компонентов, мас.измельченная древесина 51,9-66,3 полиоксадиазольное волокно 5-9 углеродное волокно 3-4 фенолформальдегидная и кремнийорганическая смолы,по сухому остатку 23-30 поливинилбутираль 2-3 стальная проволока или трос 0,2-0,9 стеарат цинка 0,5-2,3. Пресс-композиция представляет собой материал, полученный методом горячего прессования измельченного полиоксадиазольного и углеродного волокна, комплексно импрегнированного конденсирующимися смолами,например бинарным раствором фенолформальдегидной и кремнийорганической смол, поливинилового спирта и стеарата цинка. Комплексное импрегнирование полиоксадиазольного и углеродного волокна бинарным связующим из фенолформальдегидной и кремнийорганической смол, поливинилбутираля позволяет компенсировать дипольные моменты полярных групп на границе раздела и, соответственно, уменьшить ориентировочную адсорбцию дипольных молекул адгезива и субстрата. В результате этого поверхность полиоксадиазольного и углеродного волокна с низкой энергией как бы заменяется поверхностью с высокой энергией. Проведенные исследования показывают, что создание на поверхности полиоксадиазольного и углеродного волокна слоя из поливинилбутираля, стеарата цинка существенным образом влияет на характер взаимодействия системы полиоксадиазольное углеродное волокно, изменяя тем самым свойства системы в целом. Кроме того, введение модифицированной поливинилацетатной пленки между полиоксадиазольным и углеродным волокнами с одной стороны и бинарным связующим с другой позволяет снизить жесткость системы, уменьшить внутреннее напряжение и количество дефектных участков в зоне контакта связующего с армирующим наполнителем, а следовательно, и повысить физико-механические и антифрикционные свойства материала. Физико-механические и антифрикционные свойства материала приведены в табл. 1. Таблица 1 Физико-механические и антифрикционные свойства материала Композиция для изготовления сложнонагруНаименование показателей женных деталей машин известная предложенная 3 Плотность, г/см 1,35-1,55 1,4-1,5 Предел прочности, кг/см 2 при сжатии 1100-1300 1750-1900 при растяжении 700-750 1000-1100 при статическом изгибе 700-800 1300-1500 2 12-15 30-35 Ударная вязкость, кгсм/см Теплостойкость по Мартену, С 150-170 240-270 Текучесть по Рашигу, мм 30-40 60-70 Коэффициент трения 0,2-0,3 0,06-0,08 Для получения пресс-композиции для изготовления сложнонагруженных деталей машин берут следующие компоненты в весовых процентах. 12726 1 2009.12.30 Таблица 2 Соотношение компонентов пресс-композиции в весовых процентах Название компонента Состав 1, вес.Состав 2, вес.Измельченная древесина 51,9 66,3 Фенолформальдегидная и кремнийорганическая 23 30 смолы в соотношении 31 по сухому остатку Полиоксадиазольное волокно 5 9 Углеродное волокно 3 4 Поливинилбутираль 2 3 Стальная проволока или трос 0,2 0,9 Стеарат цинка 0,5 2,3 Физико-механические и антифрикционные свойства этих композиций приведены в табл. 3. Таблица 3 Физико-механические и антифрикционные свойства композиций Наименование показателей Состав 1 Состав 2 3 Плотность, г/см 1,4 1,5 2 Предел прочности, кг/см при сжатии 1750 1900 при растяжении 1000 1100 при статическом изгибе 1300 1500 2 30 35 Ударная вязкость, кгсм/см Теплостойкость по Мартену, С 240 270 Текучесть по Рашигу, мм 60 70 Коэффициент трения 0,06 0,08 Как показали стендовые и полевые испытания, предохранительные муфты, оборудованные корпусами и кольцами из вышеуказанного материала, обладают высокой работоспособностью и надежностью при работе кормо- и зерноуборочной техники в различных климатических условиях. Изготовленные из нового материала ролики ленточных конвейеров, работающих в шахтах ПО Беларуськалий, показали высокую износостойкость. Предложенная композиция для изготовления сложнонагруженных деталей машин является новым конструкционным материалом, пригодным для изготовления корпусов и колец предохранительных муфт кормо- и зерноуборочной техники, а также роликов ленточных конвейеров. Изготовление корпусов и колец из предлагаемого материала производится методом прямого прессования при температуре 170-180 С, давлении 500-700 кгс/см 2, времени выдержки под давлением 0,8-1,2 мин/мм толщины изделия. Использование корпусов и колец предохранительных муфт, изготовленных из вышеуказанной пресс-композиции, позволяет в 2 раза снизить стоимость этих изделий, получаемых по отечественной технологии, вместо германской фирмы Вальтер-Шайд. Источники информации 1. А.с. СССР 188659, МПК 08. Состав для изготовления древесного пластика / В.А.Белый, В.Ф.Анненков, Н.А.Екименко, В.И.Врублевская, (СССР). -1028402/29-14 Заявлено 16.09.65 Опубл. 01.11.66 // Бюл.22. Открытия. Изобретения. - 1966. -22(прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3