ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

Изобретение относится к синтетическим конструкционным композициям, используемым в качестве вибропоглощающих материалов в различных отраслях промышленности, в частности для установки турбогенераторов, судовых двигателей, лебедок и другого оборудования.

Вибропоглощающая эпоксидная композиция содержит эпоксидную диановую смолу, активный разбавитель, минеральный наполнитель и аминный отвердитель, содержит в качестве минерального наполнителя волластонит при следующем соотношении компонентов, мас.%: эпоксидная диановая смола - 20,7-40,8; активный разбавитель - 5,8-10,2; волластонит - 41,8-62,4; аминный отвердитель - 7,2-11,1. Волластонит использован с содержанием не менее 30% мас. игольчатой фракции с длиной иголки не более 63 мкм и соотношении длины к толщине иголки 5:1.

Волластонит может быть использован аппретированным -аминопропилтриэтоксисиланом в количестве 0,2-1,0% от массы волластонита.

Получение вибропоглощающей эпоксидной композиции с повышенными характеристиками прочности, твердости, упругости, высокими демпфирующими свойствами обеспечивается, во-первых, высокой степенью наполнения материала - при отверждении композиции частицы минерального наполнителя образуют кластерную структуру, которая препятствует распространению движения микротрещин и движению дислокации в материале; во-вторых, аппретированием минерального наполнителя перед созданием материала -аминопропилтриэтоксисиланом, являясь поверхностно-активным веществом, -аминопропилтриэтоксисилан улучшает взаимодействие на границе раздела эпоксидная диановая смола - наполнитель; в-третьих, игольчатой формой частиц волластонита, которая способствует увеличению механических свойств по сравнению с частицами другой формы.

Содержание в вибропоглощающей эпоксидной композиции волластонита 41,8-62,4 мас.% является оптимальным, так как при данной степени наполнения образуется необходимая кластерная структура материала.

При содержании волластонита в вибропоглощающей эпоксидной композиции менее 41,8 мас.% частицы волластонита в материале распределяются независимо друг от друга и не образуют кластерной структуры, что снижает прочностные и деформативные характеристики материала.

При содержании волластонита в вибропоглощающей эпоксидной композиции более 62,4 мас.% эпоксидная диановая смола уже не может обеспечить смачивание всех частиц волластонита. При этом появляются частицы, не связанные граничным слоем со смолой, что существенно снижает прочностные и деформативные характеристики материала.

Содержание в композиции эпоксидной диановой смолы зависит от содержания минерального наполнителя. При увеличении содержания волластонита содержание эпоксидной диановой смолы уменьшается, а при уменьшении содержания волластонита содержание эпоксидной диановой смолы увеличивается.

Содержание аминного отвердителя в количестве 7,2-11,1 мас.% к общей массе композиции является оптимальным и рассчитывается в зависимости от количества эпоксидной диановой смолы (см. Кардашов Д.А. Конструкционные клеи. - М., Химия, 1980).

Оптимальное содержание активного разбавителя составляет 5,8-10,2 мас.% и рассчитывается в зависимости от количества эпоксидной диановой смолы и содержания волластонита (см. Кардашов Д.А. Конструкционные клеи. - М., Химия, 1980).

Аппретированние волластонита -аминопропилтриэтоксисиланом позволяет улучшить взаимодействие на границе раздела эпоксидная диановая смола - минеральный наполнитель. Аппрет создает на поверхности минерального наполнителя оболочку, содержащую активные группы, которые при взаимодействии с активными группами эпоксидной диановой смолы образуют прочные связи.

Количество -аминопропилтриэтоксисилана, составляющее 0,2-1,0% от массы волластонита, является оптимальным, что подтверждается литературными данными (см. Принципы создания композиционных материалов / А.А.Берлин, С.А.Вольфсон, Н.С.Еникополов - М., Химия, 1990. - 240 с.).

При содержании в композиции -аминопропилтриэтоксисилана менее 0,2% от массы волластонита не обеспечиваются условия для образования достаточного количества активных групп на поверхности минерального наполнителя, что снижает прочность связи по границе раздела.

При использовании -аминопропилтриэтоксисилана в количестве более 1,0% от массы волластонита сокращается время отверждения композиции, что исключает возможность ее хранения.

Предлагаемое изобретение поясняется таблицей 1, в которой приведены составы образцов из вибропоглощающей эпоксидной композиции, и таблицей 2, в которой приведены показатели механических характеристик образцов из вибропоглощающей композиции.

В таблицу 1 внесены следующие дополнительные обозначения:

"Вол" - волластонит непрокаленный, неаппретированный;

"Вол а" - волластонит непрокаленный, аппретированный -аминопропилтриэтоксисиланом;

"Вол с" - волластонит прокаленный при 300°С в течение трех часов, аппретированный -аминопропилтриэтоксисиланом;

активный разбавитель №1 - фенилглицидиловый эфир;

активный разбавитель №2 - бутилглицидиловый эфир;

активный разбавитель №3 - крезилглицидиловый эфир;

ТЭТА - триэтилентетраамин;

ДЭТА - диэтилентриамин.