Способ модификации полиамидов Советский патент 1982 года по МПК C08G69/48 

Изобретение относится к получению и переработке высокомолекулярных соединений, более конкретно к способам поверхностной обработки изделий из полиамидов. В настоящее время полимерные мате риалы широко используются во многих отраслях народного хозяйства. Особенно широкое применение получили полиамиды, что обусловлено их хорошими антифрикционными свойствами, высокой прочностью, стойкостью к воздействию многих углеводородов,ма сел, щелочей и т.д. Для улучшения специальных свойств полиамидов (износостойкости, ударной вязкости и др.) в них вводят модификаторы или -обрабатывают их поверхность специальными составами р.. Разработаны способы модификации полиамидов с использованием скрытых диизоцианатов С23и водноглицери нового раствора гидрохинона f3j, позволяющие повысить термостабйльность и усталостную прочность изделий. Наиболее близким к предлагаемому является способ обработки поверхности полиамидов иодистокалиевым раствором, используемый для улучшения адгезионных свойств полимеров С. Однако известный способ не позволяет получать изделия с высокой износостойкостью. Кроме того, прочность модифицированных полимеров при эксплу атации в условиях повышенных температур значительно снижается, что затрудняет практическое использование таких материалов для повышения надежности работы узлов трения. Цель изобретения,- повышение проч ности и износостойкости. Указанная цель достигается тем, что в способе модификации полиамидов путем поверхностной обработки их модифицирующим агентом в качестве последнего используется иодинол.

Иодинол является продуктом присоединения молекулярного (кристаллического) иода к поливиниловому спирту. Наличие в составе иодинола активных металлов (иод, калий) и высокомолекулярного водорастворимого вещества (поливиниловый спирт) обеспечивает высокую химическую активность препарата.

Эффективность способа модификации проверена на покрытиях и литьевых образцах, полученных из поликапроамида (ПКА) марки Б. Используют исходные, обработанные иодистокалиевым раствором и модифицированные иодинолом образцы. Предел прочности при растяжении и относительное удлинение при разрыве полимеров определяют по ГОСТ 11262-76. Антифрикционные свойства материалов оценивают на машине .СМТ-1 в режиме сухого трения.

В табл. 1 представлены данные по износостойкости поликапроамида исходкого и модифицированного иодистокалиевым раствором, поливиниловым спиртом и иодинолрм. Как следует из представленных данных, наибольшую износостойкость имеют образцы модифицированные иодинолом.

Таблица 1

Исходный 0

Модифицированный иодистокалиевым раствором 85

п ол и в и и иловым Примечание: Скорость нагрузка

Результаты испытания физико-механических свойств модифицированных и исходных ПКА-образцов от температуры эксплуатации (термостарения) представлень в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что модифицирование иодинолом позволяет

Удлинение, %

Модифицированный иодистокалиевым

Прочность, раствором МПа

Удлинение,

k 225

310 390 k8S

1t5 200 300

385 430 f4kO

существенно улучшить физико-механические свойства ПКА. При этом зависимость прочности обработанного иодинолом ПКА от температуры эксплуатации описывается кривой с максимумом при температуре около К.

Таблица 2

150 30 5 ,5

48,7 ,8 3,5 30,3

8,9 160 12 7 205 относительного скольжения 0,52 м/с, 0,7 МПа. Примечание: Время эксплуатации

В табл. 3 представлены результаты испытания исходных и модифицированТеплостойкость

Как видно из данных табл. 3, модифицированные иодинолом обоазиы во всех случаях имеют лучшие показатели.

Исследования позволили установить что улучшение физико-механических свойств модифицированных иодинолом полиамидов обусловлено структурированием полимерного материала. Улучшение антифрикционных свойств пары трения модифицированный полиамид - сталь заключается в способности продуктов взаимодействия иодинола с полимером образовывать в зоне фрикционного контакта с металлом химические вещества типа йодистого железа. Такие соединения, обладающие низкой температурой плавления, способствуют локализации процесса трения и изнашивания в тонких граничных слоях материалов и улучшают антифрикционные характеристики трущихся тел. Наряду с повышением износостойкости

Продолжение табл.2

ных полиамидов на теплостойкость, микротвердость и водопоглощение.

Таблица 3

модифицированного иодинолом полиамида отмечено значительное (в 1,5 2 раза по сравнению с исходным полимером) снижение изнашивания металлического вала.

Формула изобретения

Способ модификации полиамидов путем поверхностной обработки их модифицирующим агентом, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и износостойкости, в качестве модифицирующего агента используют иодинол.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коршак В.В., Фрунзе Т.М. Синтетические гетероцепные полиамиды. М., 1962, с. 27«-275. полиамидных изделий 18 Кс. 7 2.Авторское свидетельство СССР № 256229, кл. С 08 G б9/48, 1968. 3.Авторское свидетельство СССР № 367121, КЛ. С 08 L 31/08, .1971. . Abu-Jsa Jsmet А. Jodins treatment of nylon effect on metall plating of the pofymer. J. йрр, Robym Sc i, 1971, 15, ff П, p. 28655 2876 (прототип).