RU2467034C1 - Accumulative antifriction and sealing material based on polytetrafluoroethylene - Google Patents
Accumulative antifriction and sealing material based on polytetrafluoroethylene Download PDFInfo
- Publication number
- RU2467034C1 RU2467034C1 RU2011135280/04A RU2011135280A RU2467034C1 RU 2467034 C1 RU2467034 C1 RU 2467034C1 RU 2011135280/04 A RU2011135280/04 A RU 2011135280/04A RU 2011135280 A RU2011135280 A RU 2011135280A RU 2467034 C1 RU2467034 C1 RU 2467034C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ptfe
- polytetrafluoroethylene
- udd
- radiation
- ultrafine
- Prior art date
Links
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 title claims abstract description 52
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 title claims abstract description 52
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 title claims abstract description 9
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 title abstract description 3
- 239000003831 antifriction material Substances 0.000 title 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002113 nanodiamond Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims abstract description 5
- 231100000987 absorbed dose Toxicity 0.000 claims description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 239000012767 functional filler Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000181 anti-adherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 230000009456 molecular mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- GROMGGTZECPEKN-UHFFFAOYSA-N sodium metatitanate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Ti](=O)O[Ti](=O)O[Ti]([O-])=O GROMGGTZECPEKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения полимерных материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками, а именно к радиационно-модифицированным полимерным композитным материалам антифрикционного и уплотнительного назначения на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ), содержащего функциональный наполнитель. В качестве функционального наполнителя использованы ультрадисперсные детонационные наноалмазы (УДА). Изобретение позволяет получать изделия, предназначенные для общепромышленного применения в качестве антифрикционного и прокладочно-уплотнительного материала.The invention relates to the field of production of polymeric materials with improved performance characteristics, namely to radiation-modified polymer composite materials of antifriction and sealing purposes based on polytetrafluoroethylene (PTFE) containing a functional filler. Ultrafine detonation nanodiamonds (UDD) were used as a functional filler. The invention allows to obtain products intended for general industrial use as anti-friction and gasket-sealing material.
ПТФЭ представляет собой материал, сочетающий хорошие антифрикционные, термические, антиадгезионные и антикоррозионные свойства. Недостатками ПТФЭ являются высокая интенсивность износа при сухом трении по стали и высокая ползучесть под нагрузкой, что допускает его использование лишь при малых нагрузках, в то время как к конструкционным материалам триботехнического и уплотнительного назначения предъявляется комплекс высоких требований к физико-механическим характеристикам, ползучести и износостойкости.PTFE is a material that combines good anti-friction, thermal, anti-adhesive and anti-corrosion properties. The disadvantages of PTFE are the high intensity of wear during dry friction on steel and high creep under load, which allows its use only at low loads, while a complex of high requirements for physical and mechanical characteristics, creep and wear resistance is imposed on structural materials of tribological and sealing purposes .
Для повышения износостойкости и снижения ползучести обычно в ПТФЭ вводят различные органические и неорганические добавки, выдерживающие его температуру спекания.To increase wear resistance and reduce creep, various organic and inorganic additives are usually introduced into PTFE to withstand its sintering temperature.
Патент РФ №2064943, МПК C08J 5/14 описывает материал, полученный на основе ПТФЭ и алмазного порошка природного происхождения зернистостью 20-80 мкм при его содержании 20-60 мас.%. Материал получают методом холодного прессования при давлении 30-50 МПа с последующим спеканием при 370±5°С. Шероховатость обработанной поверхности составляет 0.42-0.45 мкм при износе инструмента 14-15 мг и температуре нагрева 40-45°С.RF patent No. 2064943, IPC C08J 5/14 describes a material obtained on the basis of PTFE and diamond powder of natural origin with a grain size of 20-80 microns with a content of 20-60 wt.%. The material is obtained by cold pressing at a pressure of 30-50 MPa, followed by sintering at 370 ± 5 ° C. The roughness of the treated surface is 0.42-0.45 microns with a tool wear of 14-15 mg and a heating temperature of 40-45 ° C.
Патент РФ №2177963, МПК C08J 5/16, C08L 27/16, С08К 9/00 описывает полимерную композицию триботехнического назначения, предназначенную для эксплуатации в узлах трения машин и оборудования. Композиция включает: ПТФЭ и 0.1-1.0 мас.% природного алмазного порошка, активированного в планетарной мельнице АГО-2 в течение 5 мин. Изобретение позволяет повысить износостойкость и эластичность композиционного материала и улучшить его прочностные характеристики.RF patent No. 2177963, IPC C08J 5/16, C08L 27/16, C08K 9/00 describes a polymer tribological composition intended for use in friction units of machinery and equipment. The composition includes: PTFE and 0.1-1.0 wt.% Natural diamond powder activated in an AGO-2 planetary mill for 5 minutes. The invention improves the wear resistance and elasticity of the composite material and improve its strength characteristics.
В патенте РФ №2269550 (МПК C08L 27/18) описан состав, включающий в себя ПТФЭ и углеродсодержащий наполнитель, который дополнительно содержит нанодисперсный модификатор, выбранный из группы, включающей титанат натрия или ультрадисперсную керамику сиалон, или углеродсодержащий продукт детонационного синтеза, и дополнительно содержит фторсодержащий олигомер. Показано повышение прочности и уменьшение дефектности, уменьшение коэффициента трения при эксплуатации без смазки.RF patent No. 2269550 (IPC C08L 27/18) describes a composition comprising PTFE and a carbon-containing filler, which further comprises a nanodispersed modifier selected from the group consisting of sodium titanate or ultrafine ceramic Sialon, or a carbon-containing product of detonation synthesis, and additionally contains fluorine-containing oligomer. An increase in strength and a decrease in defectiveness, a decrease in the coefficient of friction during operation without lubrication are shown.
Патент РФ №2216553, МПК C08J 5/16, C08L 27/18, описывает антифрикционный полимерный материал, выполненный из композиции, содержащей ПТФЭ и углеродсодержащую добавку, при этом в качестве углеродсодержащей добавки 1-10% от массы композиции используется порошок фуллереновой сажи. Показано, что добавка фуллереновых саж улучшает антифрикционные и противоизносные свойства ПТФЭ.RF patent No. 2216553, IPC C08J 5/16, C08L 27/18, describes an antifriction polymer material made from a composition containing PTFE and a carbon-containing additive, and fullerene soot powder is used as a carbon-containing additive 1-10% by weight of the composition. It has been shown that the addition of fullerene soot improves the antifriction and antiwear properties of PTFE.
Патент РФ №2114874, МПК C08J 5/16, C08L 27/18, С08К 3/04, С09К 3/10 - прототип, описывает полимерную композицию герметизирующего назначения, содержащую ПТФЭ и наполнитель, отличающуюся тем, что в качестве наполнителя она содержит 0.1-1.5 мас.% ультрадисперсного алмазосодержащего порошка, получаемого детонационным синтезом из органического сырья (ТУ 84-415-115-87), содержащего до 92-95 мас.% основного порошка. Показано, что материал обладает хорошим комплексом физико-механических характеристик, высокой износостойкостью и повышенной нагрузочной способностью, которые обусловлены высокой структурной активностью наполнителя по отношению к ПТФЭ.RF patent No. 21114874, IPC C08J 5/16, C08L 27/18, C08K 3/04, C09K 3/10 - prototype, describes a polymer composition for sealing purposes containing PTFE and a filler, characterized in that it contains 0.1- as a filler 1.5 wt.% Ultrafine diamond-containing powder obtained by detonation synthesis from organic raw materials (TU 84-415-115-87), containing up to 92-95 wt.% Of the main powder. It is shown that the material has a good set of physicomechanical characteristics, high wear resistance and increased load capacity, which are due to the high structural activity of the filler with respect to PTFE.
Анализ приведенных источников показывает, что наполнители позволяют модифицировать ПТФЭ в сторону улучшения эксплуатационных характеристик материала на его основе. Вместе с тем, следует отметить, что возможности данного метода улучшения свойств практически исчерпаны. Варьирование количества и типа наполнителей не позволяет достигнуть более существенного повышения физико-механических свойств и износостойкости. Так, достигнутые к настоящему времени предельные значения величины относительного линейного износа при трении без смазки лучших композиций на основе ПТФЭ составляют (1-10) мкм/км.An analysis of these sources shows that the fillers can modify PTFE in the direction of improving the operational characteristics of the material based on it. At the same time, it should be noted that the possibilities of this method of improving properties are practically exhausted. Varying the amount and type of fillers does not allow to achieve a more significant increase in physical and mechanical properties and wear resistance. So, the limit values of the relative linear wear during friction without lubrication of the best PTFE-based compositions reached to date are (1-10) μm / km.
Авторами заявляемого технического решения предположено, что эффективность введения наполнителей может быть многократно усилена терморадиационной модификацией ПТФЭ при обработке его проникающими гамма-лучами в области температур выше точки плавления в подобранной газовой среде.The authors of the proposed technical solution suggested that the efficiency of the introduction of fillers can be repeatedly enhanced by the thermo-radiation modification of PTFE when it is treated with penetrating gamma rays in the temperature range above the melting point in a selected gas medium.
В патенте РФ №2211228, МПК C08J 3/28, C08F 2/46 изделия из ПТФЭ облучали гамма-квантами при повышенной температуре в расплаве в инертной среде. При этом облучение осуществляют до поглощенной дозы 5-35 Мрад с понижением температуры изделия в процессе облучения на 0.8-1 град/Мрад, поддерживая температуру изделия ниже температуры плавления ПТФЭ, но выше температуры его кристаллизации.In RF patent No. 21211228, IPC C08J 3/28, C08F 2/46, PTFE products were irradiated with gamma rays at an elevated temperature in the melt in an inert medium. In this case, irradiation is carried out to an absorbed dose of 5-35 Mrad with a decrease in the product temperature during irradiation by 0.8-1 deg / Mrad, maintaining the product temperature below the melting temperature of PTFE, but above its crystallization temperature.
Патент РФ №2414488, МПК C08J 7/18, С09К 11/06 описывает радиационно-химический способ получения люминесцирующего ПТФЭ, заключающийся в том, что блочное или пленочное изделие из ПТФЭ подвергают обработке гамма-лучами со средней энергией 1.25 МэВ при температуре выше температуры плавления кристаллической фазы, в присутствии паров воды с давлением 10-2-1 мм рт.ст. и мощности поглощенной дозы 1-5 Гр/с до поглощенной дозы 200 кГр. Приведенные данные показали качественное изменение структуры материала и, как следствие, его физико-химических свойств.RF patent No. 2414488, IPC C08J 7/18, C09K 11/06 describes a radiation-chemical method for producing luminescent PTFE, which consists in the fact that a block or film product of PTFE is subjected to gamma rays with an average energy of 1.25 MeV at a temperature above the melting temperature crystalline phase, in the presence of water vapor with a pressure of 10 -2 -1 mm RT.article and absorbed dose rates of 1-5 Gy / s to an absorbed dose of 200 kGy. The data presented showed a qualitative change in the structure of the material and, as a consequence, its physicochemical properties.
Техническая задача настоящего изобретения состоит в разработке композиционного полимерного материала антифрикционного и уплотнительного назначения на основе ПТФЭ с высокой износостойкостью и низкой ползучестью.The technical task of the present invention is to develop a composite polymer material of antifriction and sealing purposes based on PTFE with high wear resistance and low creep.
Указанная задача решается путем модификации ПТФЭ в процессе переработки за счет введения наноразмерных наполнителей органической природы и направленного радиационно-химического модифицирования полученного нанокомпозита. В качестве наноразмерных наполнителей использовали ультрадисперсные детонационные наноалмазы.This problem is solved by modifying PTFE during processing by introducing nano-sized fillers of an organic nature and directed radiation-chemical modification of the obtained nanocomposite. Ultrafine detonation nanodiamonds were used as nanoscale fillers.
Сущность описанного решения состоит в радиационном модифицировании нанокомпозита ПТФЭ/УДА гамма-излучением со средней энергией квантов 1.25 МэВ поглощенной дозой не более 20 Мрад при температуре выше точки плавления кристаллической фазы ПТФЭ в инертной газовой среде.The essence of the solution described is the radiation modification of the PTFE / UDD nanocomposite with gamma radiation with an average quantum energy of 1.25 MeV absorbed dose of not more than 20 Mrad at a temperature above the melting point of the crystalline phase of PTFE in an inert gas medium.
Существенный эффект снижения ползучести и увеличения износостойкости наблюдается при радиационной обработке ПТФЭ, содержащего 1.0-5.0 весовых процентов УДА, политетрафторэтилен - остальное до 100%.A significant effect of reducing creep and increasing wear resistance is observed during the radiation treatment of PTFE containing 1.0-5.0 weight percent UDD, polytetrafluoroethylene - the rest is up to 100%.
Процесс подготовки композита осуществляют посредствомThe composite preparation process is carried out by
механообработки порошка полимера, диспергирования нанонаполнителя, дозирования компонентов в требуемых пропорциях и их смешивания на высокоскоростной мельнице с последующим прессованием заготовок нанокомпозитов на гидравлических прессах в необогреваемых стальных пресс-формах с последующим высокотемпературным спеканием.machining the polymer powder, dispersing the nanofiller, dosing the components in the required proportions and mixing them in a high-speed mill, followed by pressing the nanocomposites blanks on hydraulic presses in unheated steel molds, followed by high-temperature sintering.
Нанокомпозиты на основе ПТФЭ и УДА, модифицированные в заявленных условиях (при поглощенной дозе не более 20 Мрад), обладают увеличенными значениями напряжения при 10% деформации (до 50%), сниженной суммарной деформацией при сжатии (до 60%), значительно улучшенными упругими свойствами и сниженной ползучестью (доля обратимой деформации в общей деформации увеличивается в 4 раза), аномально высокой износостойкостью (до 5000 раз выше, по сравнению с необлученным нанокомпозитом) (табл.1). Радиационное модифицирование не приводит к заметному изменению коэффициента трения нанокомпозитов (табл.1).Nanocomposites based on PTFE and UDD, modified under the stated conditions (with an absorbed dose of not more than 20 Mrad), have increased stress values at 10% strain (up to 50%), reduced total compressive strain (up to 60%), and significantly improved elastic properties and reduced creep (the proportion of reversible deformation in the total deformation increases 4 times), an abnormally high wear resistance (up to 5000 times higher compared to unirradiated nanocomposites) (Table 1). Radiation modification does not lead to a noticeable change in the friction coefficient of nanocomposites (Table 1).
При содержании наполнителя менее 1% указанные эффекты заметно снижаются. При концентрации наполнителя 5% интенсивность износа при дозе модифицирования 20 Мрад выше, чем при 2.5% (табл.1). Таким образом, можно сделать вывод о том, что оптимальный состав радиационных модификаций разработанных нанокомпозитов находится в интервале 1-5%. Снижение и увеличение содержания наполнителя за указанный интервал приводит к ухудшению физико-механических и трибологических характеристик.When the filler content is less than 1%, these effects are markedly reduced. At a filler concentration of 5%, the wear rate at a modification dose of 20 Mrad is higher than at 2.5% (Table 1). Thus, we can conclude that the optimal composition of radiation modifications of the developed nanocomposites is in the range of 1-5%. The decrease and increase in the content of the filler for the specified interval leads to a deterioration of physical, mechanical and tribological characteristics.
Совершенно очевидно, что столь существенные изменения указанных (и ряда других) свойств предполагают соответствующие структурные изменения радиационно-модифицированных композиций ПТФЭ-УДА по сравнению с исходными необлученными аналогами.It is quite obvious that such significant changes in these (and a number of other) properties suggest the corresponding structural changes in radiation-modified PTFE-UDD compositions compared to the initial unirradiated analogues.
Структурные изменения радиационных модификаций нанокомпозитов на основе ПТФЭ-УДА были исследованы методом растровой электронной микроскопии (РЭМ).The structural changes in the radiation modifications of PTFE-UDD-based nanocomposites were studied by scanning electron microscopy (SEM).
Морфология поверхностей сколов исходного и радиационно-модифицированного композита ПТФЭ+2.5% УДА представлена на фиг.1. Поверхность скола исходного композита является рыхлой, неоднородной, наблюдаются каверны, а также поры микро- и нанометрового масштаба (фиг.1а). Наполнитель распределен хаотично, плохо смочен полимером (фиг.1б). Кристаллические области имеют ламелярную структуру.The surface morphology of the chips of the initial and radiation-modified composite PTFE + 2.5% UDD is presented in figure 1. The cleaved surface of the initial composite is loose, heterogeneous, caverns are observed, as well as pores of micro- and nanometer scale (Fig. 1a). The filler is distributed randomly, poorly moistened with polymer (figb). The crystalline regions have a lamellar structure.
Радиационное воздействие вызывает существенные изменения в морфологии композита. Поверхность становится плотной, каверны и поры затягиваются (фиг.1в). Образуются сферолиты, состоящие из радиально расположенных фибрилл, размерами от 30 до 70 мкм (фиг.1в, г). Центрами сферолитов являются гибридные области, состоящие из полимерных цепей, прочно связанных с частицами УДА.Radiation exposure causes significant changes in the morphology of the composite. The surface becomes dense, cavities and pores are tightened (figv). Spherulites are formed, consisting of radially spaced fibrils, ranging in size from 30 to 70 microns (figv, g). The centers of spherulites are hybrid regions consisting of polymer chains firmly bound to UDD particles.
Общая картина процессов, протекающих при радиационном модифицировании, представляет собой последовательность молекулярных и надмолекулярных изменений. Молекулярные механизмы (радиационно-индуцированная деструкция полимерных цепей) приводят к общему снижению вязкости полимерной среды, что в свою очередь создает возможность последующей кристаллизации вблизи пор и наноалмазов, выступающих в качестве зародышей сферолитов. При этом существенно возрастает адгезия наполнителя с полимерной матрицей и в целом увеличивается плотность упаковки структурных элементов и снижается пористость.The general picture of the processes occurring during radiation modification is a sequence of molecular and supramolecular changes. Molecular mechanisms (radiation-induced destruction of polymer chains) lead to a general decrease in the viscosity of the polymer medium, which in turn creates the possibility of subsequent crystallization near pores and nanodiamonds acting as nuclei of spherulites. In this case, the adhesion of the filler with the polymer matrix increases substantially and, in general, the packing density of structural elements increases and the porosity decreases.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
1.00 г (1.00% масс.) УДА подвергали диспергированию на планетарной мельнице МП/0,5, предназначенной для тонкого и сверхтонкого, сухого или мокрого измельчения порошков в течение 30 мин.1.00 g (1.00% wt.) Of the UDD was subjected to dispersion on an MP / 0.5 planetary mill designed for fine and ultrafine, dry or wet grinding of powders for 30 min.
99.00 г (99.00% масс.) порошка высокомолекулярного политетрафторэтилена (ПТФЭ) подвергали механическому диспергированию на высокоскоростной мельнице в течение 5 минут.99.00 g (99.00% wt.) Of high molecular weight polytetrafluoroethylene (PTFE) powder was subjected to mechanical dispersion in a high speed mill for 5 minutes.
Сухую смесь диспергированных ПТФЭ и УДА подвергали обработке на высокоскоростной мельнице в течение 6-10 минут до достижения гомогенизации смеси. Заготовки получали прессованием на гидравлических прессах различного усилия в стальных необогреваемых пресс-формах с последующей термообработкой (спеканием) при температуре 380°С.A dry mixture of dispersed PTFE and UDD was processed in a high-speed mill for 6-10 minutes until the mixture was homogenized. Billets were obtained by pressing on hydraulic presses of various forces in steel unheated molds, followed by heat treatment (sintering) at a temperature of 380 ° C.
Пример 2Example 2
Аналогично примеру 1 проводят процессы диспергирования, гомогенизации, прессования/экструзии. Количество УДА составляет 2.50 г (2.50% масс.).Analogously to example 1, the processes of dispersion, homogenization, pressing / extrusion are carried out. The amount of UDD is 2.50 g (2.50% wt.).
Пример 3Example 3
Аналогично примеру 1, количество УДА составляет 5.00 г (5.00% масс.).Analogously to example 1, the amount of UDD is 5.00 g (5.00% wt.).
Примеры 4-12 аналогично примерам 1-3 с использованием радиационного облучения. Спеченные заготовки из нанокомпозита ПТФЭ+УДА помещают в термокамеру, заполненную инертным газом, и нагревают до температуры 327-329°С, что позволяет провести процесс плавления кристаллической фазы полимера (для необлученного ПТФЭ температура плавления кристаллитов Тпл=327°С). Затем проводят облучение материала на источнике гамма-излучения с энергией гамма-квантов 1.25 МэВ до заданного значения поглощенной дозы (табл.1). После прекращения облучения образцы охлаждают до комнатной температуры.Examples 4-12 are similar to examples 1-3 using radiation exposure. The sintered preforms from the PTFE + UDD nanocomposite are placed in a heat chamber filled with an inert gas and heated to a temperature of 327-329 ° C, which allows the crystalline phase of the polymer to melt (for unirradiated PTFE, the crystallite has a melting point of Tm = 327 ° C). Then the material is irradiated at a gamma radiation source with gamma-ray energy 1.25 MeV to a predetermined absorbed dose (Table 1). After the cessation of irradiation, the samples were cooled to room temperature.
раNo.
ra
Фиг.1 - РЭМ изображение поверхности скола исходного (а, б) и радиационно-модифицированного (в, г) нанокомпозита на основе ПТФЭ и УДА (2.5%). На фиг.1в и 1г. стрелками обозначены соответственно сферолиты и радиально ориентированные фибриллы, входящие в состав сферолитов.Figure 1 - SEM image of the cleaved surface of the initial (a, b) and radiation-modified (c, d) nanocomposite based on PTFE and UDD (2.5%). On figv and 1d. arrows indicate spherulites and radially oriented fibrils, which are part of spherulites, respectively.
Claims (3)
подвергнутый радиационному модифицированию.1. Nanocomposite structural material based on polytetrafluoroethylene containing ultrafine diamond-containing filler, characterized in that ultrafine detonation nanodiamonds are used as filler in the following ratio of components,%:
subjected to radiation modification.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011135280/04A RU2467034C1 (en) | 2011-08-24 | 2011-08-24 | Accumulative antifriction and sealing material based on polytetrafluoroethylene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011135280/04A RU2467034C1 (en) | 2011-08-24 | 2011-08-24 | Accumulative antifriction and sealing material based on polytetrafluoroethylene |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2467034C1 true RU2467034C1 (en) | 2012-11-20 |
Family
ID=47323218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011135280/04A RU2467034C1 (en) | 2011-08-24 | 2011-08-24 | Accumulative antifriction and sealing material based on polytetrafluoroethylene |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2467034C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2657089C1 (en) * | 2017-09-21 | 2018-06-08 | Сергей Витальевич Слесаренко | Method for producing polymeric nanocomposites |
| RU2792599C1 (en) * | 2022-07-19 | 2023-03-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" | Polymer composite material for structural and tribological purposes based on polytetrafluoroethylene and modified silicon dioxide |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2064943C1 (en) * | 1994-09-29 | 1996-08-10 | Институт неметаллических материалов СО РАН | Composition polymeric material for abrasive tool |
| RU2114874C1 (en) * | 1994-09-29 | 1998-07-10 | Институт неметаллических материалов СО РАН | Antifriction polymer composition with sealing capability |
| RU2177963C1 (en) * | 2000-08-14 | 2002-01-10 | Институт неметаллических материалов СО РАН | Tribotechnical-destination polymer composition |
| EP1792938A2 (en) * | 1996-06-27 | 2007-06-06 | W.L. GORE & ASSOCIATES, INC. | Thermally conductive polyterafluorethylene article |
| US20110014451A1 (en) * | 2008-03-03 | 2011-01-20 | Toshihiko Tanaka | Nanodiamond film |
-
2011
- 2011-08-24 RU RU2011135280/04A patent/RU2467034C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2064943C1 (en) * | 1994-09-29 | 1996-08-10 | Институт неметаллических материалов СО РАН | Composition polymeric material for abrasive tool |
| RU2114874C1 (en) * | 1994-09-29 | 1998-07-10 | Институт неметаллических материалов СО РАН | Antifriction polymer composition with sealing capability |
| EP1792938A2 (en) * | 1996-06-27 | 2007-06-06 | W.L. GORE & ASSOCIATES, INC. | Thermally conductive polyterafluorethylene article |
| RU2177963C1 (en) * | 2000-08-14 | 2002-01-10 | Институт неметаллических материалов СО РАН | Tribotechnical-destination polymer composition |
| US20110014451A1 (en) * | 2008-03-03 | 2011-01-20 | Toshihiko Tanaka | Nanodiamond film |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2657089C1 (en) * | 2017-09-21 | 2018-06-08 | Сергей Витальевич Слесаренко | Method for producing polymeric nanocomposites |
| RU2792599C1 (en) * | 2022-07-19 | 2023-03-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" | Polymer composite material for structural and tribological purposes based on polytetrafluoroethylene and modified silicon dioxide |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Qian et al. | Poly (lactic acid) biocomposites reinforced with ultrafine bamboo‐char: Morphology, mechanical, thermal, and water absorption properties | |
| Gorrasi et al. | Mechanical milling as a technology to produce structural and functional bio-nanocomposites | |
| Zohrevand et al. | Morphology and properties of highly filled iPP/TiO2 nanocomposites | |
| CN1135762A (en) | Molded product of ultra-high molecular weight polyethylene for artificial joint and method for producing the same | |
| Kirillina et al. | Nanocomposites Based on Polytetrafluoroethylene and Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene: A Brief Review. | |
| Han et al. | Filament extrusion of bioresorbable PDLGA for additive manufacturing utilising diatom biosilica to inhibit process-induced thermal degradation | |
| RU2467034C1 (en) | Accumulative antifriction and sealing material based on polytetrafluoroethylene | |
| RU2467033C1 (en) | Nanocomposite polytetrafluoroethylene-based construction material | |
| Danilova et al. | Polymer-silicate composites based on ultra-high molecular weight polyethylene and organo-modified montmorillonite | |
| CN1180371A (en) | Tape for sealing screw joints | |
| Vishkaei et al. | Effect of short carbon fiber surface treatment on composite properties | |
| RU2657089C1 (en) | Method for producing polymeric nanocomposites | |
| Panin et al. | Mechanical and tribotechnical characteristics of nanocomposites based on mixture of ultrahigh molecular weight polyethylene and polypropylene | |
| RU2625454C2 (en) | Polymeric nanocomposite material of tribotechnical purpose with oriented structure | |
| Dolmatov | Composition materials based on elastomer and polymer matrices filled with nanodiamonds of detonation synthesis | |
| Panin et al. | Mechanical and Tribological Characteristics of Nano-and Microcomposites with UHMWPE–PTFE polymer–polymer matrix | |
| Sajjadi Jazi et al. | Investigation of the addition of nano‐CaCO3 at dry mixing or onset of fusion on the dispersion, torque, and mechanical properties of compounded PVC | |
| Chang et al. | Dry sliding wear behaviour of talc-reinforced UHMWPE composite for implant application | |
| RU2207351C2 (en) | Method for production wear-resistant polytetrafluoroethylene | |
| RU2675520C1 (en) | Polymer material of tribotechnical purpose on the basis of polytetrafluoethylene | |
| RU2484107C1 (en) | Polymer composition for tribotechnical purposes | |
| RU2688134C1 (en) | Polymer tribotechnical composition based on ultrahigh molecular weight polyethylene and 2-mercaptobenzothiazole | |
| Cherdyntseva et al. | Structure and properties of layered silicate nanocomposites based on polyamide-6 obtained by polymerization in situ and melt blending | |
| Molajavadi et al. | Water assisted exfoliation of PA6/clay nanocomposites using a twin screw extruder: Effect of water contact time | |
| RU2552112C1 (en) | Polymer material with improved strength properties |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190825 |