RU2076124C1

RU2076124C1 - Glass filled polyamide composition

Info

Publication number: RU2076124C1
Application number: RU95106384/04A
Authority: RU
Inventors: дов А.В. Самор; А.В. Саморядов; В.А. Точин
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью - Научно-производственное предприятие "Поликом"
Priority date: 1995-04-24
Filing date: 1995-04-24
Publication date: 1997-03-27
Also published as: RU95106384A

Abstract

FIELD: production of polymer composite materials. SUBSTANCE: proposed composition contains (mass %): polyamide 6 (its relative viscosity being 2.6-3.4) 58.50-63.88, stabilizing agent 0.02-1.00, glass fiber 36.0-40.0, stearate of calcium, barium or zinc 0.1-0.5. EFFECT: provides operation resistance of articles being manufactured of desired polyamide composition. 3 tbl

Description

Изобретение относится к полимерным композиционным материалам, конкретно к композиционным материалам на основе полиамида 6, которые могут быть использованы для изготовления деталей конструкционного, электротехнического и общего назначений изделий автомобильной, военной, авиационной, машиностроительной, электротехнической, бытовой и других видов техники. The invention relates to polymer composite materials, specifically to composite materials based on polyamide 6, which can be used for the manufacture of parts for structural, electrical and general purposes of automotive, military, aviation, engineering, electrical, household and other types of equipment.

К настоящему времени композиционные стеклонаполненные материалы на основе алифатических полиамидов (полиамиды 6, -66, -610) благодаря высокой технологичности в сочетании с прочностью, химической стойкостью, стабильностью свойств нашли широкое применение практически во всех областях народного хозяйства. По уровню производства полиамидные материалы занимают третье место после полиолефинов и поливинилхлорида. To date, composite glass-filled materials based on aliphatic polyamides (polyamides 6, -66, -610) due to their high technology combined with strength, chemical resistance, and stability of properties are widely used in almost all areas of the national economy. In terms of production, polyamide materials rank third after polyolefins and polyvinyl chloride.

Известны стеклонаполненные полиамидные композиции, содержащие алифатический полиамид, преимущественно полиамид 6, и стекловолокно [1-6] получаемые путем горячего смешивания гранул полиамида с рубленным стекловолокном, например, совместной экструзией. Уровень прочностных свойств известных полиамидных стеклонаполненных композиций зависит от количественного содержания стекловолокна, его длины в стеклонаполненном материале и наличия аппрета на поверхности стекловолокна. Многообразие полиамидных композиционных материалов предопределяет возможности их широкого использования в различных областях народного хозяйства. Known glass-filled polyamide compositions containing an aliphatic polyamide, mainly polyamide 6, and glass fiber [1-6] obtained by hot mixing granules of polyamide with chopped glass fiber, for example, by co-extrusion. The level of strength properties of known polyamide glass-filled compositions depends on the quantitative content of glass fiber, its length in the glass-filled material and the presence of a sizing on the surface of the glass fiber. The variety of polyamide composite materials determines the possibility of their wide use in various areas of the national economy.

Общим недостатком известных промышленно выпускаемых стеклонаполненных полиамидных композиций является недостаточно высокий уровень прочностных свойств (в исходном состоянии прочность при разрыве составляет 120-140 МПа, прочность при изгибе 180-240 МПа, ударная вязкость 30-45 кДж/м² и большой разброс исходных прочностных показателей, составляющей 15-50% что существенно ухудшает габаритно-массовые характеристики изделий, поскольку при проектировании деталей, рассчитанных на длительную эксплуатацию и хранение, исходят из минимального значения характеристик используемых полимерных материалов.A common disadvantage of the known industrially produced glass-filled polyamide compositions is the insufficiently high level of strength properties (in the initial state, the tensile strength is 120-140 MPa, the bending strength is 180-240 MPa, the impact strength is 30-45 kJ / m ² and the large scatter of the initial strength indicators component of 15-50%, which significantly worsens the overall mass characteristics of the products, since when designing parts designed for long-term operation and storage, they proceed from the minimum value x Characteristics of the polymer materials used.

Не менее важным недостатком является невысокая эксплуатационная стойкость указанных композиций: за первые 1-3 года хранения и эксплуатации прочностные свойства композиций снижаются на 30-40% [7] что практически приводит изделия в негодность. An equally important drawback is the low operational stability of these compositions: for the first 1-3 years of storage and operation, the strength properties of the compositions are reduced by 30-40% [7] which practically makes the product unusable.

По указанным причинам использовать промышленно выпускаемые стеклонаполненные полиамидные композиции, например марок ПА6-1.108 [2] или ПА6-ЛТ-СВУЗ [3] для изготовления деталей стрелкового оружия невозможно: изделия (в частности, магазин автомата Калашникова) из этих материалов, соответствующие по габаритно-массовым характеристикам серийной продукции, даже в исходном состоянии (без учета потери прочности вследствие старения) при эксплуатационных испытаниях на служебную прочность (в соответствии с требованиями ТУ на изд. 6Л23) падениями на бетонную плиту с высоты 1,5 м при нормальных условиях и температурах -50 и +50^oC выходят из строя вследствие механического разрушения.For these reasons, it is impossible to use industrially produced glass-filled polyamide compositions, for example, grades PA6-1.108 [2] or PA6-LT-SVUZ [3] for the manufacture of small arms parts: products (in particular, a Kalashnikov assault rifle store) made of these materials that are dimensionally appropriate - the mass characteristics of serial production, even in the initial state (without taking into account the loss of strength due to aging) during performance tests for service strength (in accordance with the requirements of TU on edition 6L23) by drops on concrete hydrochloric plate from a height of 1.5 m under normal conditions and temperatures of -50 and +50 ^o C fail due to mechanical failure.

Известна полимерная композиция, содержащая полиамид 6, полиэтилен, феноло-формальдегидную смолу и стеарат цинка, используемая для изготовления деталей антифрикционного назначения [8]
Недостатком данной композиции является низкий уровень прочностных свойств: прочность при разрыве составляет 60-62 МПа, что не позволяет использовать ее для изготовления деталей конструкционного назначения.Known polymer composition containing polyamide 6, polyethylene, phenol-formaldehyde resin and zinc stearate used for the manufacture of anti-friction parts [8]
The disadvantage of this composition is the low level of strength properties: tensile strength is 60-62 MPa, which does not allow using it for the manufacture of parts for structural purposes.

Известна полиамидная композиция, имеющая марку ПА6-211-ДС, содержащая полиамид 6 с относительной вязкостью 2,6-2,75, стекловолокно, выработанное на замасливателе N 78, и стабилизатор, выбранный из группы, включающей свето-термостабилизатор "стабилин-10" или термостабилизатор Н-1 [9]
Стеклонаполненный полиамид ПА6-211-ДС получают кабельным методом путем пропитки непрерывного стекловолокна расплавом стабилизированного полиамида в угловой головке экструдера с последующей грануляцией полученного композита. Данный материал характеризуется высоким уровнем прочностных свойств и стабильностью исходных характеристик и является единственным термопластом, обеспечивающим эксплуатационную стойкость деталей военной техники, в частности изделий стрелкового оружия, в условиях длительного хранения и эксплуатации.Known polyamide composition having the brand PA6-211-DS, containing polyamide 6 with a relative viscosity of 2.6-2.75, fiberglass produced on the sizing N 78, and a stabilizer selected from the group comprising light stabilizer "10" or thermostabilizer N-1 [9]
Glass-filled polyamide PA6-211-DS is obtained by cable method by impregnating continuous glass fiber with a melt of stabilized polyamide in the angular head of the extruder, followed by granulation of the resulting composite. This material is characterized by a high level of strength properties and the stability of the initial characteristics and is the only thermoplastic that ensures the operational stability of parts of military equipment, in particular small arms, in long-term storage and operation.

Недостатком данной композиции являются особенности ее состава и технологии получения, обеспечивающие высокие прочностные характеристики, а именно:
использование полиамида 6 с очень узким интервалом значений относительной вязкости 0,15, что требует специальных технологических приемов при его получении и значительно удорожает производство;
использование стекловолокна, выработанного только на замасливателе N 78, запрещенного в производстве на предприятиях РФ ввиду его токсичности (при использовании стекловолокна с другими замасливателями, например N 76, характеристики ПА6-211-ДС снижаются на 20-25%);
кабельная технология стеклонаполнения трудоемка и низкопроизводительна (примерно 30 кг в час на одну экструзионную установку, для сравнения: современные экструдеры имеют производительность по стеклонаполненному полиамиду 500-1500 кг/ч), что также значительно удорожает получаемый композиционный материал.The disadvantage of this composition is the features of its composition and production technology, providing high strength characteristics, namely:
the use of polyamide 6 with a very narrow range of 0.15 relative viscosity values, which requires special techniques when it is received and significantly increases the cost of production;
the use of fiberglass produced only on sizing No. 78, which is prohibited in production at the enterprises of the Russian Federation due to its toxicity (when using fiberglass with other sizing agents, for example N 76, the characteristics of PA6-211-DS are reduced by 20-25%);
cable glass-filling technology is labor-consuming and low-productivity (approximately 30 kg per hour for one extrusion installation, for comparison: modern extruders have a glass-filled polyamide capacity of 500-1500 kg / h), which also significantly increases the cost of the resulting composite material.

Вторым недостатком ПА6-211-ДС является то, что он имеет недостаточно высокую устойчивость к климатическим факторам и также как другие известные стеклонаполненные полиамиды [7] за 1-3 года хранения теряет 30-35% исходной прочности. The second disadvantage of PA6-211-DS is that it has insufficiently high resistance to climatic factors and, like other known glass-filled polyamides [7], loses 30-35% of the initial strength in 1-3 years of storage.

Третьим недостатком известной композиции является высокое значение равновесного влагопоглощения (1,5-2,0% в зависимости от влажности окружающего воздуха), что соответствует снижению уровня прочностных характеристик изделия из него на 20-30% в условиях реальной эксплуатации. The third disadvantage of the known composition is the high value of equilibrium moisture absorption (1.5-2.0%, depending on the humidity of the surrounding air), which corresponds to a decrease in the level of strength characteristics of the product made of it by 20-30% in real use.

Кроме того, к недостаткам следует отнести и то, что производство ПА6-211-ДС размещено в ближнем зарубежье (Украина) со всеми вытекающими отсюда последствиями, а предприятия РФ не имеют оборудования для кабельной технологии стеклонаполнения. In addition, the disadvantages include the fact that the production of PA6-211-DS is located in the near abroad (Ukraine) with all the ensuing consequences, and the enterprises of the Russian Federation do not have equipment for cable glass filling technology.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является полимерная композиция, содержащая полиамид 6, стекловолокно, выработанное на известных замасливателях-аппретах, стабилизатор и модифицирующую добавку [10]
Данная композиция, содержащая примерно 30 мас. стекловолокна и полиамид 6 с относительной вязкостью 1,9-2,4, характеризуется высокой термической стойкостью и повышенным сопротивлением к ударным нагрузкам.The closest in technical essence and the achieved positive effect is a polymer composition containing polyamide 6, fiberglass produced on known sizing agents, stabilizer and modifying additive [10]
This composition containing approximately 30 wt. fiberglass and polyamide 6 with a relative viscosity of 1.9-2.4, is characterized by high thermal resistance and increased resistance to shock loads.

Недостатками данной композиции, как и в случае с другими известными полиамидными композициями являются:
относительно невысокий уровень ее прочностных свойств (исходная прочность при разрыве составляет 110-130 МПа, прочность при изгибе 180-220 МПа);
большой разброс показателей исходных характеристик до 25%
высокое водопоглощение, составляющие 1,5-1,6% за 24 ч выдержки в воде при комнатной температуре;
невысокая стойкость к климатическим факторам, приводящая к снижению на 30-40% прочностных свойств за первые 1-3 года хранения и эксплуатации,
что в совокупности не позволяет использовать ее в производстве изделий конструкционного назначения и, прежде всего, военной техники.The disadvantages of this composition, as in the case of other known polyamide compositions are:
a relatively low level of its strength properties (initial tensile strength is 110-130 MPa, bending strength 180-220 MPa);
wide variation in initial characteristics up to 25%
high water absorption, constituting 1.5-1.6% for 24 hours of exposure in water at room temperature;
low resistance to climatic factors, leading to a 30-40% reduction in strength properties for the first 1-3 years of storage and operation,
which together does not allow its use in the manufacture of products for structural purposes and, above all, military equipment.

Целью изобретения является обеспечение высокой эксплуатационной стойкости изделий из полиамидной композиции. The aim of the invention is to provide high operational durability of products from a polyamide composition.

Цель достигается тем, что в стеклонаполненной полиамидной композиции, содержащей полиамид 6, стабилизатор, стекловолокно, и добавку, композиция содержит полиамид 6 с относительной вязкостью 2,6-3,4 и в качестве добавки содержит стеарат бария, кальция или цинка при следующем соотношении компонентов, мас. The goal is achieved in that in a glass-filled polyamide composition containing polyamide 6, a stabilizer, fiberglass, and an additive, the composition contains polyamide 6 with a relative viscosity of 2.6-3.4 and contains barium, calcium or zinc stearate as an additive in the following ratio of components wt.

Полиамид 6 с относительной вязкостью 2,6-3,4 58,50-63,88
Стабилизатор 0,02-1,00
Стекловолокно 36,0-40,0
Стеарат кальция, бария или цинка 0,1-0,5
Для получения предлагаемой композиции использует полиамид 6 с относительной вязкостью 2,6-3,4. Предпочтительно, чтобы используемый полиамид 6 содержал не более 1,5% низкомолекулярных, в том числе, летучих веществ.Polyamide 6 with a relative viscosity of 2.6-3.4 58.50-63.88
Stabilizer 0.02-1.00
Fiberglass 36.0-40.0
Calcium, Barium, or Zinc Stearate 0.1-0.5
To obtain the proposed composition uses polyamide 6 with a relative viscosity of 2.6-3.4. Preferably, the polyamide 6 used contains no more than 1.5% low molecular weight, including volatile substances.

В качестве стабилизаторов используются термо- и светостабилизаторы, предназначенные для полиамидов: 2,2'-бис-(n-фениламинофенокси)-диэтиловый эфир, выпускаемый под торговым наименованием "термостабилизатор Н-1" [11] синергическая смесь медного комплекса триизониндолбензолтетрамина с иодистым калием "стабилин-10" [11] синергическая смесь медного комплекса полиэтиленимина с хлористым магнием или иодистым калием (термостабилизатор МКС-21) [11] или N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамин (диафен ФП) [11] С технологической точки зрения более предпочтительным является использование полиамидов, содержащих в своем составе свето- и/и ли термостабилизаторы, например полиамиды марок ПА6-211-14 (Н-1), ПА6-211-15 (стабилин-10), ПА6-211-17 или ПА6-311-17 (МКС-21). Thermal and light stabilizers designed for polyamides are used as stabilizers: 2,2'-bis- (n-phenylaminophenoxy) diethyl ether, sold under the trade name "N-1 thermostabilizer" [11] a synergistic mixture of a copper complex of triisonindolebenzenetetramine with potassium iodide "stabil-10" [11] a synergistic mixture of a copper complex of polyethyleneimine with magnesium chloride or potassium iodide (thermostabilizer MKS-21) [11] or N-isopropyl-N'-phenyl-n-phenylenediamine (diafen FP) [11] With technological point of view is more preferable m is the use of polyamides containing light and / or thermal stabilizers, for example polyamides of the grades PA6-211-14 (N-1), PA6-211-15 (stabilization-10), PA6-211-17 or PA6- 311-17 (ISS-21).

В качестве наполнителя используют алюмоборосиликатное стекловолокно обычного состава толщиной 7-15 мкм, предпочтительно выработанное на замасливателе N 76, 019 или 019С. Стекловолокно для получения предлагаемой композиции можно использовать в виде крученых или некрученых стеклянных нитей, стеклоровингов или рубленного стекловолокна. As filler, aluminoborosilicate glass fiber of the usual composition with a thickness of 7-15 microns, preferably developed on a sizing No. 76, 019 or 019C, is used. Fiberglass to obtain the proposed composition can be used in the form of twisted or untwisted glass threads, glass roving or chopped fiberglass.

Предлагаемая композиция может выпускаться в неокрашенном или окрашенном виде. Для окрашивания можно использовать практически все марки красителей и пигментов, применяемых для окрашивания полиамида 6. При этом возможно использование любых форм красителей и пигментов: порошков, паст, концентратов красителей или пигментов на олигомерной или полимерной основах. С точки зрения сохранения высокого уровня прочностных свойств предпочтительно использовать органические красители, не ухудшающие прочностные свойства стеклонаполненного полиамида 6. Предпочтительной выпускной формой является концентрат красителя на полиамидной или полиэтиленовой основах. The proposed composition can be produced in unpainted or colored form. For staining, you can use almost all brands of dyes and pigments used for dyeing polyamide 6. In this case, you can use any form of dyes and pigments: powders, pastes, concentrates of dyes or pigments on an oligomeric or polymer basis. From the point of view of maintaining a high level of strength properties, it is preferable to use organic dyes that do not impair the strength properties of glass-filled polyamide 6. A preferred outlet form is a dye concentrate on polyamide or polyethylene substrates.

Предлагаемое соотношение компонентов является оптимальным и обеспечивает достижение положительного эффекта. The proposed ratio of the components is optimal and ensures the achievement of a positive effect.

При использовании полиамида 6 с относительной вязкостью менее 2,6 наблюдается ухудшение исходного уровня свойств стеклонаполненной композиции и ее стойкости к климатическим фактора м. Полиамид 6 с относительной вязкостью свыше 3,4 приводит к загущению расплава и ухудшает технологические свойства материала. Содержание стекловолокна в достаточно узком интервале (содержание наполнителя в промышленно выпускаемых стеклонаполненных композициях колеблется в пределах 6%) обеспечивает предлагаемой композиции в сочетании с качеством исходного полиамида 6 стабильность исходных технологических и прочностных свойств. При увеличении интервала по содержанию стекловолокна снижается стабильность исходных характеристик, а уменьшении (увеличении) количественного содержания ухудшаются прочностные (технологические) свойства. When using polyamide 6 with a relative viscosity of less than 2.6, a deterioration of the initial level of the properties of the glass-filled composition and its resistance to climatic factors is observed. Polyamide 6 with a relative viscosity of more than 3.4 leads to thickening of the melt and degrades the technological properties of the material. The content of fiberglass in a fairly narrow range (the filler content in industrially produced glass-filled compositions varies within 6%) provides the proposed composition, in combination with the quality of the starting polyamide 6, the stability of the initial technological and strength properties. With an increase in the range of fiberglass content, the stability of the initial characteristics decreases, and a decrease (increase) in the quantitative content deteriorates the strength (technological) properties.

Достижение положительного эффекта при использовании предлагаемой композиции обеспечивается, вероятнее всего, следующими обстоятельствами. Стеарат кальция, бария или цинка, используемый в композиции, по-видимому, выполняет не только функции твердой смазки, но и служит зародышеобразователем при кристаллизации полиамида 6 из расплава, вследствие чего на стадии литья под давлением в литом изделии по данным ДСК-анализа реализуется наиболее равновесная надмолекулярная структура полиамида 6 с высоким содержанием кристаллической фазы. Пористость получаемых при этом изделий по данным ртутной порометрии в 1,5-2,0 раза ниже, чем у стеклонаполненных полиамидов марок ПА6-211-ДС или ПА6-ЛТ-СВУЗ. Решающими факторами в достижении отмеченного являются качественные и количественные показатели исходного полиамида и стекловолокна. Achieving a positive effect when using the proposed composition is ensured, most likely, by the following circumstances. The calcium, barium or zinc stearate used in the composition, apparently, performs not only the function of solid lubricant, but also serves as a nucleating agent during crystallization of polyamide 6 from the melt, as a result of which, according to DSC analysis, the most the equilibrium supramolecular structure of polyamide 6 with a high content of crystalline phase. The porosity of the products obtained with this according to mercury porosimetry is 1.5-2.0 times lower than that of glass-filled polyamides of the grades PA6-211-DS or PA6-LT-SVUZ. The decisive factors in achieving this are the qualitative and quantitative indicators of the initial polyamide and fiberglass.

Отмеченные особенности получаемых литых изделий (практическая бездефектность и равновестность структуры полиамида 6 в композиции) обеспечили получение неожиданного эффекта низкого уровня влагопоглощения, стабильности и высокой устойчивости к климатическим факторам, что в совокупности обеспечивает изделиям, прежде всего, военной техники, высокую эксплуатационную стойкость в процессе длительного хранения и эксплуатации. The noted features of the obtained molded products (practical defect-freeness and equilibrium of the structure of polyamide 6 in the composition) provided an unexpected effect of low moisture absorption, stability and high resistance to climatic factors, which together provides products, primarily military equipment, with high operational stability during a long storage and operation.

При уменьшении или увеличении содержания компонентов от предлагаемого, свойства получаемого композиционного материала ухудшаются. With a decrease or increase in the content of components from the proposed, the properties of the resulting composite material deteriorate.

Хотя, как отмечалось выше, использование каждого из предлагаемых компонентов в полиамидных композициях известно, предлагаемая полимерная композиция характеризуется по сравнению с известными новыми, ранее не достигавшимися свойствами, обуславливающими достижение нового положительного эффекта, что свидетельствует о высоком изобретательском уровне предлагаемого технического решения. Although, as noted above, the use of each of the proposed components in polyamide compositions is known, the proposed polymer composition is characterized in comparison with the known new, previously not achieved properties, which lead to a new positive effect, which indicates a high inventive step of the proposed technical solution.

Пример 1. 61,8 кг гранулированного полиамида 6 марки ПА6-211-17, содержащего 500 г термостабилизатора МКС-21, предварительно высушенного при 80-100^oC до влажности <0,2% смешивают с 38,0 кг рубленного стекловолокна, выработанного на замасливателе N 76, и 0,2 кг стеарата кальция. Полученную смесь загружают в двухшнековый экструдер и экструдируют при 250-270^oC и скорости вращения шнеков 50-80 об/мин, получая пруток стеклонаполненного материала, который охлаждается в воде и гранулируется. Получают 100 кг гранулированной стеклонаполненной композиции, состав которой приведен в табл. 1.Example 1. 61.8 kg of granular polyamide 6 grade PA6-211-17, containing 500 g of heat stabilizer MKS-21, pre-dried at 80-100 ^o C to a moisture content of <0.2% is mixed with 38.0 kg of chopped fiberglass produced on the sizing N 76, and 0.2 kg of calcium stearate. The resulting mixture is loaded into a twin-screw extruder and extruded at 250-270 ^o C and a screw speed of 50-80 rpm, obtaining a rod of glass-filled material, which is cooled in water and granulated. Get 100 kg of granular glass-filled composition, the composition of which is given in table. one.

Полученную гранулированную композицию подсушивают при 80-90^oC до влажности <0,2% и перерабатывают на литьевой машине "Battenfeld BSKM 50/25" при следующим параметрах:
Температура по зонам, ^oC:
1 240-260
2 250-270
3 (сопло) 260-280
Давление литья, МПа 100
Температура прессформы, ^oC 80-90
Время выдержки под давлением, с 10-15
Время выдержки при охлаждении, с 15-20
Прочность при разрыве (σ_pp) определяют по ГОСТ 11262-80 на лопатках тип 2 при скорости движения захватов 25+2,5 мм/мин. Изгибающее напряжение при разрушении (σ_f) определяют на образцах размером 4x10x80 мм по ГОСТ 4648-71, ударную вязкость (a_n) по ГОСТ 4647-80 на образцах размером 4x6x50 мм.The obtained granular composition is dried at 80-90 ^o C to a moisture content of <0.2% and processed on a Battenfeld BSKM 50/25 injection molding machine with the following parameters:
Temperature by zones, ^o C:
1 240-260
2 250-270
3 (nozzle) 260-280
Casting pressure, MPa 100
Mold temperature, ^o C 80-90
Pressure holding time, s 10-15
The exposure time during cooling, from 15-20
Tensile strength (σ _pp ) is determined according to GOST 11262-80 on type 2 blades at a gripping speed of 25 + 2.5 mm / min. The bending stress at failure (σ _f ) is determined on samples of size 4x10x80 mm according to GOST 4648-71, impact strength (a _n ) according to GOST 4647-80 on samples of size 4x6x50 mm.

Перед проведением испытаний образцы кондиционируют в соответствии с требованиями ГОСТ 17648-83 при 23^oC и относительной влажности 65% в течение >24 ч. Результаты испытаний обработаны статистически по ГОСТ 14359-69. На определение каждого показателя прочностных свойств испытывалось по 10-20 штук образцов. Свойства приведены в табл. 2.Before testing, the samples are conditioned in accordance with the requirements of GOST 17648-83 at 23 ^o C and a relative humidity of 65% for> 24 hours. The test results were statistically processed according to GOST 14359-69. To determine each indicator of strength properties, 10-20 pieces of samples were tested. The properties are given in table. 2.

Сравнительные ускоренные климатические испытания образцов полученного материала и стеклонаполненного полиамида ПА6-211-ДС проводили по методике, разработанной в соответствии с РТМ А 5550-73. Имитация 1 года хранения включает последовательные испытания. Comparative accelerated climatic tests of samples of the obtained material and glass-filled polyamide PA6-211-DS were carried out according to the method developed in accordance with RTM A 5550-73. Simulation of 1 year of storage includes sequential tests.

1. Теплостойкость: выдержка образцов при 60^oC и относительной влажности 80% в течение 160 ч.1. Heat resistance: exposure of samples at 60 ^o C and a relative humidity of 80% for 160 hours

2. Холодостойкость: выдержка образцов при температуре -50^oC в течение 5 ч.2. Cold resistance: exposure of samples at a temperature of -50 ^o C for 5 hours

3. Термоциклостойкость: 2 цикла, включающих:
выдержку образцов при 60^oC в течение 2 ч
выдержку образцов при -50^oC в течение 2 ч.3. Thermal resistance: 2 cycles, including:
holding samples at 60 ^o C for 2 hours
extracting samples at -50 ^o C for 2 hours

Результаты ускоренных климатических испытаний приведены в табл. 3 (перед механическими испытаниями образцы материалов кондиционировали до исходного уровня влажности). The results of accelerated climate tests are given in table. 3 (before mechanical testing, samples of materials were conditioned to the initial moisture level).

Примеры 2-6. Получение и переработку полиамидных композиций осуществляют по методике примера 1. Составы композиций приведены в табл. 1, а их свойства
в табл. 2.Examples 2-6. Obtaining and processing of polyamide compositions is carried out according to the method of example 1. The compositions are given in table. 1, and their properties
in table 2.

Пример 7. При получении композиции состава по примеру 1 дополнительно используют 1 кг концентрата красителя марки капрозоль коричневый 4К на основе полиэтилена низкого давления (концентрация красителя в концентрате составляет 9 мас.). Получают окрашенную в массе в темнокоричневый цвет композицию, имеющую свойства, идентичные материалу по примеру 1. Example 7. Upon receipt of the composition composition according to example 1, additionally 1 kg of dye concentrate of brand Caprosol brown 4K based on low pressure polyethylene is used (dye concentration in the concentrate is 9 wt.). Get the composition painted in the mass in a dark brown color, having properties identical to the material of example 1.

Как видно из приведенных в табл. 2-3 данных, предлагаемая композиция по комплексу прочностных свойств превосходит прототип, базовый объект и известные отечественные аналоги, а по эксплуатационной стойкости имеет значительное преимущество вследствие более высокой устойчивости к воздействию факторов окружающей среды. As can be seen from the table. 2-3 data, the proposed composition in terms of a set of strength properties exceeds the prototype, the base object and well-known domestic analogues, and in terms of operational stability has a significant advantage due to its higher resistance to environmental factors.

Предлагаемое техническое решение позволяет, благодаря обнаруженному авторами положительному эффекту, получить полимерный материал на доступном отечественном сырье, производимом предприятиями РФ, и высокопроизводительном имеющемся в РФ оборудовании, высококачественный полимерный материал превосходит по эксплуатационным характеристикам материалы-аналоги. К настоящему времени на мощностях научно-производственного предприятия "Полипластик" осваивается опытно-промышленное и подготовлено серийное производство предлагаемой композиции под торговым наименованием Армамид ПА СВ 30-3М (акт НПП "Полипластик"). The proposed technical solution allows, due to the positive effect discovered by the authors, to obtain polymer material on affordable domestic raw materials produced by enterprises of the Russian Federation and the high-performance equipment available in the Russian Federation, high-quality polymer material surpasses analogous materials in operational characteristics. To date, a pilot industrial production is being mastered at the facilities of the Polyplastic research and production enterprise and mass production of the proposed composition has been prepared under the trade name Armamide PA SV 30-3M (act of NPP Polyplastic).

Предлагаемая композиция может успешно использоваться для изготовления конструкционных деталей как военной техники, так и гражданской продукции. Наиболее наглядными примерами являются использование предлагаемой композиции в производстве деталей конструкционного, электротехнического и общего назначений изделий военной техники (в частности, стрелкового оружия взамен стеклонаполненного полиамида марки ПА6-211-ДС, закупаемого в Ближнем зарубежье у СПО "Стеклопластик", Северодонецк, Украина) и автомобильной промышленности, т.е. двух отраслей отечественной промышленности, имевших и сохранивших до настоящего времени массовое производство изделий. The proposed composition can be successfully used for the manufacture of structural parts of both military equipment and civilian products. The most illustrative examples are the use of the proposed composition in the production of parts for structural, electrical and general purposes of military equipment (in particular, small arms instead of glass-filled polyamide grade PA6-211-DS, purchased in the near abroad from SPO Stekloplastik, Severodonetsk, Ukraine) and automotive industry i.e. two branches of domestic industry, which had and retained to date mass production of products.

Военная техника. Military equipment.

Как следует из проведенных (акт испытаний ЦНИИТОЧМАШ) исследований, предлагаемая композиция по комплексу технологических и прочностных свойств и их сохранности в процессе старения превосходит используемый в настоящее время в производстве стрелкового оружия стеклонаполненный полиамид марки ПА6-211-ДС. As follows from the studies carried out (test report TsNIITOCHMASH), the proposed composition in terms of a set of technological and strength properties and their safety during aging exceeds the glass-filled polyamide grade PA6-211-DS currently used in the manufacture of small arms.

Из предлагаемой композиции в условиях серийного производства были изготовлены опытные партии деталей (цевье, накладка, рукоятка, приклад, корпус магазина, подаватель, запорная планка, рукоятка и ножна штыка-ножа) изделий стрелкового оружия, которые в составе изделий испытаний на функционирование в диапазоне температур от -50 до +50^oC выдержали и материал рекомендован к внедрению в серийное производство изделий.Experimental batches of parts (forend, pad, handle, butt, store case, feeder, locking bar, handle and knife sheath of a bayonet-knife) of small arms were manufactured from the proposed composition in serial production conditions, which are part of test products for operation in the temperature range from -50 to +50 ^o C withstood and the material is recommended for implementation in mass production of products.

Внедрение предлагаемой композиции в производство стрелкового оружия позволит не только исключить зависимость от импорта полимерного сырья из Ближнего зарубежья (Украина), но и устранит диспропорции в ценообразовании, что при годовой потребности в 600-650 т обеспечит получение годового экономического эффекта не менее 4,5 млрд. рублей (в ценах 1 кв. 1995). The introduction of the proposed composition in the production of small arms will not only eliminate the dependence on the import of polymer raw materials from the Near abroad (Ukraine), but also eliminate imbalances in pricing, which, with an annual demand of 600-650 tons, will ensure an annual economic effect of at least 4.5 billion rubles (in prices of the 1st quarter of 1995).

Автомобильная промышленность. Automotive industry.

В условиях серийного производства корпуса клапана вакуумусилителя тормозов автомобилей ВАЗ (деталь 2108-3510213) на Димитровградском автоагрегатном заводе установлено, что предлагаемая полиамидная композиция по технологическим характеристикам и перерабатываемости превосходит используемый в настоящее время в производстве импортный стеклонаполненный полиэтилентерефталат марки Арнита АV2 370 (фирма DSM, так как имеет более низкую температуру переработки (на 20^oС) и меньшую на 32% продолжительность цикла литья.In the conditions of serial production of the valve body of the brake booster of VAZ automobiles (part 2108-3510213) at the Dimitrovgrad Automobile Aggregate Plant, it was found that the proposed polyamide composition surpasses the glass fiber-filled polyethylene terephthalate of Arnita AV2 370 brand currently used in production (DSM, so as it has a lower processing temperature (20 ^o C) and a 32% shorter casting cycle.

Корпуса клапана ВУТ из предлагаемой композиции удовлетворяют по размерам требованиям чертежа как в исходном состоянии, так и после 24 ч выдержки в воде и длительной эксплуатации и имеют следующие прочностные показатели (по требованиям фирмы Лукас Гирлинг не менее 800 кг):
В исходном состоянии 1200 1420
После 24 ч выдержки на воздухе 1200 1440
После 24 ч выдержки в воде 1180 1400.The VUT valve bodies from the proposed composition satisfy the dimensions of the drawing requirements both in the initial state and after 24 hours of soaking in water and long-term operation and have the following strength characteristics (according to the requirements of Lucas Girling, at least 800 kg):
In the initial state 1200 1420
After 24 hours air exposure 1200 1440
After 24 hours soaking in water, 1180-1,400.

Экспериментальные корпуса клапана в составе ВУТ по результатам испытаний в НТЦ "АВТОВАЗА" полностью обеспечивают долговечность (300 тыс. циклов при комнатной температуре и 300 тыс. циклов при 70^oС), герметичность и стабильность размеров при повышенных и минусовых температурах.According to the results of tests at the AvtoVAZ Scientific and Technical Center, experimental valve bodies in the VUT fully ensure durability (300 thousand cycles at room temperature and 300 thousand cycles at 70 ^o C), tightness and dimensional stability at elevated and subzero temperatures.

Использование предлагаемой композиции в производстве ВУТ позволит исключить зависимость от импорта и получить годовой экономический эффект только за счет более низкой стоимости предлагаемого материала по сравнению с используемымми в настоящее время Арнитом AV2 370 в сумме не менее 100 тыс. долларов США (см. акт АВТОВАЗА). The use of the proposed composition in the production of high-tech fuel will eliminate the dependence on imports and get an annual economic effect only due to the lower cost of the proposed material compared to currently used Arnit AV2 370 in the amount of not less than 100 thousand US dollars (see the AvtoVAZ act).

Более высокая исходная прочность и стойкость к климатическим факторам обеспечит отечественным изделиям наряду с получением чисто экономического эффекта и существенное повышение их эксплуатационной стойкости. Higher initial strength and resistance to climatic factors will provide domestic products along with a purely economic effect and a significant increase in their operational resistance.

Приведенные выше сведения убедительно показывают, что предлагаемое техническое решение имеет вакжное государственное значение и решает одну из сложных народно-хозяйственных задач с высокой технико-экономической эффективностью. The above information convincingly shows that the proposed technical solution has a national importance and solves one of the complex national economic problems with high technical and economic efficiency.

Claims

Glass-filled polyamide composition containing polyamide 6, a stabilizer, fiberglass and an additive, characterized in that, in order to ensure high operational stability of products from a polyamide composition, the composition contains polyamide 6 with a relative viscosity of 2.6 3.4 and barium stearate as an additive, calcium or zinc in the following ratio, wt.

Polyamide 6 with a relative viscosity of 2.6 3.4 58.50 63.88
Stabilizer 0.02 1.00
Fiberglass 36 40
Calcium, barium or zinc stearate 0.1 0.5m