RU2425850C2 - Composite rubber-polymer wear-resistant material for hydraulic devices - Google Patents

Composite rubber-polymer wear-resistant material for hydraulic devices Download PDF

Info

Publication number
RU2425850C2
RU2425850C2 RU2009116926/05A RU2009116926A RU2425850C2 RU 2425850 C2 RU2425850 C2 RU 2425850C2 RU 2009116926/05 A RU2009116926/05 A RU 2009116926/05A RU 2009116926 A RU2009116926 A RU 2009116926A RU 2425850 C2 RU2425850 C2 RU 2425850C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rubber
oil
vulcanization accelerator
cis
banavis
Prior art date
Application number
RU2009116926/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009116926A (en
Inventor
Геннадий Егорович Селютин (RU)
Геннадий Егорович Селютин
Олимпиада Евгеньевна Попова (RU)
Олимпиада Евгеньевна Попова
Лариса Дмитриевна Максимова (RU)
Лариса Дмитриевна Максимова
Елена Николаевна Воскресенская (RU)
Елена Николаевна Воскресенская
Юрий Юрьевич Гаврилов (RU)
Юрий Юрьевич Гаврилов
Андрей Владимирович Турушев (RU)
Андрей Владимирович Турушев
Original Assignee
Институт химии и химической технологии СО РАН
Министерство Промышленности И Торговли Рф
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт химии и химической технологии СО РАН, Министерство Промышленности И Торговли Рф filed Critical Институт химии и химической технологии СО РАН
Priority to RU2009116926/05A priority Critical patent/RU2425850C2/en
Publication of RU2009116926A publication Critical patent/RU2009116926A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2425850C2 publication Critical patent/RU2425850C2/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention can be used in machine-building to make wear-resistant rod packing and cylinders of hydraulic devices instead of rubber fabric chevron seals, as well as for articles for construction purposes in mining, oil and gas extraction and chemical industry. The rubber mixture based on cis-isoprene rubber SKI-3 - 100 pts.wt contains the following, pts.wt: ultra-high molecular weight polyethylene, modified 7 wt % carbonaceous material carbosil - 170, viscose fibre filler, saturated with latex-resorcinol-formaldehyde composition - banavis - 80, active technical carbon P-234 - 30, petroleum oil - softening agent - netoxol 5, zinc oxide - 5, stearic acid - 1, sulphur - 3, sulfonamide C 1.6, diaphene antiageing agent FP-1, antiozonant-acetonanil N - 1.
EFFECT: articles obtained from the rubber-polymer material have extremely high rigidity, frame structure, resistance to frictional forces, weak acid and alkaline solutions, while partially retaining elasticity, high hardness under intense wear conditions.
1 tbl

Description

Изобретение относится к полимерному материаловедению и может быть использовано в машиностроении для изготовления износостойких уплотнений штоков и цилиндров гидравлических устройств вместо шевронных резинотканевых манжет, а также для изделий конструкционного назначения в горнодобывающей, нефтегазодобывающей и химической промышленности для изготовления подшипников, шестерней, дисков, скользящих пластин, рычагов, работающих в широком температурном интервале в условиях интенсивного изнашивания, в среде воздуха, минеральных масел, водных эмульсий, слабых растворов кислот и щелочей.The invention relates to polymer materials science and can be used in mechanical engineering for the manufacture of wear-resistant seals for rods and cylinders of hydraulic devices instead of chevron rubber-fabric cuffs, as well as for structural products in the mining, oil and gas and chemical industries for the manufacture of bearings, gears, disks, sliding plates, levers operating in a wide temperature range under conditions of intensive wear, in the environment of air, mineral oils, in single emulsions, weak solutions of acids and alkalis.

К большинству современных конструкционных материалов на основе полимерных матриц предъявляют комплекс требований по стойкости к действию масел, физико-механическим, морозоустойчивым, износостойким, теплофизическим и другим характеристикам. В связи с этим, при создании композитов необходимо подобрать компоненты, которые оказывают комплексное воздействие на полимерную матрицу, обеспечивая синергический эффект. К числу таких компонентов относится сверхвысокомолекулярный полиэтилен.The majority of modern structural materials based on polymer matrices have a set of requirements for oil resistance, physico-mechanical, frost-resistant, wear-resistant, thermophysical and other characteristics. In this regard, when creating composites, it is necessary to select components that have a complex effect on the polymer matrix, providing a synergistic effect. These components include ultra-high molecular weight polyethylene.

Известна термопластическая самосмазывающаяся полимерная композиция с улучшенной износостойкостью, включающая смесь в виде расплава из термопластичного полимера полиолефинов ультравысокого молекулярного веса (Патент РФ 97115931 C08L 23/02). Материал предназначен для изготовления формованных изделий - подшипников, шестерней, дисков, скользящих пластин, рычагов. Однако этот материал обладает недостаточной жесткостью и каркасностью, что не позволяет использовать его в машиностроении для изготовления ответственных конструкционных изделий.Known thermoplastic self-lubricating polymer composition with improved wear resistance, comprising a mixture in the form of a melt of a thermoplastic polymer of polyolefins of ultrahigh molecular weight (RF Patent 97115931 C08L 23/02). The material is intended for the manufacture of molded products - bearings, gears, discs, sliding plates, levers. However, this material has insufficient rigidity and skeleton, which does not allow its use in mechanical engineering for the manufacture of critical structural products.

Известна полимерная антифрикционная композиция, содержащая полиформальдегид, модифицированный сернокислым барием, тальком и нитридом бора, и сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) (Авторское свидетельство СССР 1670911 C08L 59/02). Материал имеет высокие физико-механические свойства и эффективен при использовании в качестве конструкционного материала для машиностроения, в частности станкостроения, при изготовлении деталей копировальных устройств отделочно-обточных станков. Однако материал характеризуется низкими морозоустойчивостью и показателем истираемости.Known polymer antifriction composition containing polyformaldehyde modified with barium sulfate, talc and boron nitride, and ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) (USSR Author's Certificate 1670911 C08L 59/02). The material has high physical and mechanical properties and is effective when used as a structural material for mechanical engineering, in particular machine tool manufacturing, in the manufacture of parts for copying machines for finishing and turning machines. However, the material is characterized by low frost resistance and an indicator of abrasion.

Известен композиционный материал на основе переработанных полимерных материалов или резины и скелетного корпуса для шестиугольных панелей для дорожного покрытия площадок, дорог, пешеходных дорожек (Патент РФ 2310032). Материал может нести существенные нагрузки в диапазоне температур от минус 30°С до плюс 60°С. Недостатком материала является низкая морозостойкость и стойкость к истиранию, которые являются определяющими для изделий подобного типа.Known composite material based on recycled polymeric materials or rubber and skeletal housing for hexagonal panels for paving areas, roads, footpaths (RF Patent 2310032). The material can carry significant loads in the temperature range from minus 30 ° C to plus 60 ° C. The disadvantage of the material is low frost and abrasion resistance, which are crucial for products of this type.

Известен износостойкий, кислотощелочностойкий, маслобензостойкий композиционный материал на основе полиуретанов, из которого на предприятии ООО «Уралполимеркомплект» изготавливается широкий ассортимент изделий для горнодобывающей, нефтегазодобывающей и химической промышленности, в том числе манжеты полиуретановые шевронные по ГОСТ 22704. Материал обладает достаточно высокой стойкостью к действию масел, смазок, нефти, топлива, имеет высокие упругопрочностные свойства и повышенную твердость. Однако композиционный материал на основе полиуретанов имеет склонность к гидролизу, разрушению под действием водяного пара и горячей воды, повышенное теплообразование при многократных деформациях, невысокую теплостойкость и очень высокую стоимость.Known wear-resistant, acid-base, oil and oil-resistant composite material based on polyurethanes, from which Uralpolymerkomplekt LLC manufactures a wide range of products for the mining, oil and gas and chemical industries, including polyurethane chevron cuffs according to GOST 22704. The material has a fairly high resistance to oil , lubricants, oil, fuel, has high elastic strength properties and increased hardness. However, a composite material based on polyurethanes has a tendency to hydrolysis, destruction under the influence of water vapor and hot water, increased heat generation during repeated deformations, low heat resistance, and very high cost.

Исходя из результатов патентного поиска, предлагаемый материал не имеет прототипа, поскольку не описан композиционный материал на основе СВМПЭ, в состав которого входят ингредиенты, характерные для резиновых смесей (каучук, вулканизующая группа, противостарители и т.д.), с применением в качестве наполнителя вискозного тканевого волокна.Based on the results of a patent search, the proposed material does not have a prototype, since a composite material based on UHMWPE is not described, which includes ingredients characteristic of rubber compounds (rubber, vulcanizing group, antioxidants, etc.), using as a filler viscose tissue fiber.

Задача изобретения состоит в разработке дешевого износостойкого конструкционного резинополимерного материала с физико-механическими характеристиками, отвечающими требованиям материалов, применяемых для изготовления деталей для горнодобывающей, нефтегазодобывающей и химической промышленности, а именно уплотнений штоков и цилиндров гидравлических устройств, вместо шевронных резинотканевых манжет, для подшипников, шестерней, дисков, скользящих пластин, рычагов, работающих в среде воздуха, воды, слабых растворов кислот и щелочей в условиях интенсивного изнашивания при температуре от минус 50 до плюс 80°С.The objective of the invention is to develop a cheap wear-resistant structural rubber-polymer material with physico-mechanical characteristics that meet the requirements of materials used for the manufacture of parts for the mining, oil and gas and chemical industries, namely the seals of the rods and cylinders of hydraulic devices, instead of chevron rubber-fabric seals, for bearings, gears , disks, sliding plates, levers working in an environment of air, water, weak solutions of acids and alkalis in a mustache conditions of intensive wear at a temperature from minus 50 to plus 80 ° C.

Для решения поставленной задачи разработан резинополимерный композиционный материал на основе моифицированного СВМПЭ и доступного и недорогого синтетического цис-изопренового каучука СКИ-3 отечественного производства с введением в него вискозного волокнистого наполнителя - банависа. За счет этого повышается твердость, жесткость и каркасность полученных изделий при сохранении некоторой эластичности. Одновременно на поверхности изделий формируется износостойкий слой, способный выдержать действие интенсивного изнашивания в среде воздуха, минеральных масел, воды, водных эмульсий, слабых растворов кислот и щелочей.To solve this problem, a rubber-polymer composite material based on the modified UHMWPE and affordable and inexpensive synthetic CIS-3 cis-isoprene rubber SKI-3 of domestic production with the introduction of a viscose fiber filler - banavis was introduced into it. Due to this, the hardness, rigidity and skeleton of the obtained products increases while maintaining some elasticity. At the same time, a wear-resistant layer is formed on the surface of the products, capable of withstanding the effects of intense wear in the environment of air, mineral oils, water, aqueous emulsions, weak solutions of acids and alkalis.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, состоит в получении резинополимерного композиционного материала, имеющего высокие триботехнические характеристики, стойкого к воздействию воды, слабых растворов кислот и щелочей, минеральных масел, водных эмульсий, способного также заменить промазанную резиновой смесью ткань при изготовлении шевронных манжет; при этом значительно сокращаются трудозатраты.The technical result achieved by the implementation of the invention is to obtain a rubber-polymer composite material having high tribotechnical characteristics, resistant to water, weak solutions of acids and alkalis, mineral oils, aqueous emulsions, which can also replace fabric coated with rubber compound in the manufacture of chevron cuffs; this significantly reduces labor costs.

Поставленная задача решается тем, что композиционный материал содержит модифицированный сверхвысокомолекулярный полиэтилен, цис-изопреновый каучук СКИ-3, вискозный волокнистый наполнитель - банавис, активный технический углерод П-234, масло-мягчитель для резиновой технической промышленности - нетоксол, неорганический ускоритель вулканизации - окись цинка (цинковые белила), органический активатор вулканизации - стеариновую кислоту, основное вулканизующее вещество - серу, ускоритель вулканизации N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид (Сульфенамид Ц), противостарители - N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин (диафен ФП) и полимеризованный 2,2,4'-триметил-1,2-дигидрохинолин (ацетонанил Н).The problem is solved in that the composite material contains modified ultrahigh molecular weight polyethylene, CIS-3 cis-isoprene rubber, viscose fiber filler - banavis, P-234 active carbon black, softener oil for the rubber industry - netoxol, inorganic vulcanization accelerator - zinc oxide (zinc white), the organic vulcanization activator is stearic acid, the main vulcanizing substance is sulfur, the vulcanization accelerator N-cyclohexyl-2-benzthiazolylsulfenamide (C ulfenamid C), anti - N-phenyl-N '-izopropilparafenilendiamin (diafen FP) and polymerized 2,2,4' -trimethyl-1,2-dihydroquinoline (atsetonanil N).

Использовали модифицированный сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ), который относится к классу полиэтиленов низкого давления (ПЭПД); благодаря своей уникальной структуре, гигантской молекулярной массе СВМПЭ имеет более высокие физико-механические характеристики, стойкость к агрессивным средам, улучшенные триботехнические и морозоустойчивые свойства, чем остальные полиэтилены класса ПЭПД. СВМПЭ модифицировали нанодисперсным модификатором - углеродсодержащим материалом - карбосилом в количестве 7%. Это - природный материал, насыщенный углеродным веществом в некристаллизующемся состоянии, содержащий большое количество метаморфизованного органического вещества. Он обладает повышенной химической стойкостью, достаточно высоким сопротивлением истиранию и морозостойкостью. В качестве эластической составляющей применяли цис-изопреновый каучук СКИ-3, представляющий собой стереорегулярный цис-1,4-полиизопрен с содержанием звеньев цис-1,4 не менее 96%.Used modified ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE), which belongs to the class of low pressure polyethylene (PEPD); Due to its unique structure and gigantic molecular weight, UHMWPE has higher physicomechanical characteristics, resistance to aggressive environments, and improved tribological and frost-resistant properties than other polyethylene polyethylene class polyethylene. UHMWPE was modified with a nanodispersed modifier — a carbon-containing material — carbosil in an amount of 7%. This is a natural material saturated with carbon substance in a non-crystallizing state, containing a large amount of metamorphosed organic matter. It has a high chemical resistance, a sufficiently high abrasion resistance and frost resistance. As an elastic component, SKI-3 cis-isoprene rubber was used, which is a stereoregular cis-1,4-polyisoprene with a content of cis-1,4 units of at least 96%.

В качестве наполнителей композиционного материала применяли активный технический углерод П-234 и вискозный волокнистый наполнитель - банавис, который представляет собой вискозную некрученую нить длиной 4±2 мм, пропитанную латексно-резорцин-формальдегидным составом (ТУ 6-06-11-129-87) Поскольку банавис является тканевым наполнителем, он придает готовым изделиям особую жесткость и каркасность.The fillers of the composite material used were active carbon black P-234 and viscose fiber filler - banavis, which is a viscose untwisted yarn 4 ± 2 mm long, impregnated with latex-resorcinol-formaldehyde composition (TU 6-06-11-129-87) Since banavis is a tissue filler, it gives the finished product special rigidity and frame.

Пластификатором служит высокоочищенное депарафинизированное нефтяное масло-мягчитель для резиновой технической промышленности - нетоксол (ТУ 38.101999-84).The plasticizer is a highly purified dewaxed oil softener oil for the rubber industry - netoxol (TU 38.101999-84).

Вулканизующая группа для СКИ-3 содержит неорганический ускоритель вулканизации - окись цинка (цинковые белила), органический активатор вулканизации - стеариновую кислоту, основное вулканизующее вещество - серу, ускоритель вулканизации N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид (Сульфенамид Ц), противостаритель - N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин ((диафен ФП) и антиозонант- полимеризованный 2,2,4'-триметил-1,2-дигидрохинолин (ацетонанил Н).The vulcanizing group for SKI-3 contains an inorganic vulcanization accelerator — zinc oxide (zinc white), an organic vulcanization activator — stearic acid, the main vulcanizing agent — sulfur, a vulcanization accelerator — N-cyclohexyl-2-benzthiazolylsulfenamide (Sulfenamide C), anti-phenyl stelite -N '-izopropilparafenilendiamin ((diafen FP) and antiozonant- polymerized 2,2,4' -trimethyl-1,2-dihydroquinoline (atsetonanil H).

Состав резинополимерного композиционного материала согласно изобретению, следующий, мас.ч. / мас.%:The composition of the rubber-polymer composite material according to the invention, the following, parts by weight / wt.%:

- сверхвысокомолекулярный полиэтилен, модифицированный в смесителе ударного действия 7 мас.% углеродсодержащего материала - карбосила с размером фракции не более 50 мкм - 170,0/42,76;- ultra-high molecular weight polyethylene modified in a shock mixer of 7 wt.% carbon-containing material - carbosil with a fraction size of not more than 50 microns - 170.0 / 42.76;

- цис-изопреновый каучук СКИ-3 -100,0 / 25,15;- CIS-isoprene rubber SKI-3 -100.0 / 25.15;

- вискозная некрученая нить длиной 4±2 мм, пропитанная латексно-резорцин-формальдегидным составом (банавис) - 80,0 /20,12;- viscose untwisted yarn 4 ± 2 mm long, impregnated with latex-resorcinol-formaldehyde composition (banavis) - 80.0 / 20.12;

- активный технический углерод П-234 -30,0 / 7,55;- active carbon black P-234 -30.0 / 7.55;

- высокоочищенное депарафинизированное нефтяное масло-мягчитель для резиновой технической промышленности - нетоксол - 5,0 /1,26;- highly purified dewaxed oil softener oil for the rubber technical industry - netoxol - 5.0 / 1.26;

- неорганический ускоритель вулканизации - окись цинка (цинковые белила) - 5,0 / 1,26;- inorganic vulcanization accelerator - zinc oxide (zinc white) - 5.0 / 1.26;

- органический активатор вулканизации - стеариновая кислота - 1,0/0,25;- organic vulcanization activator - stearic acid - 1.0 / 0.25;

- основное вулканизующее вещество - сера - 3,0 / 0,75;- the main vulcanizing substance is sulfur - 3.0 / 0.75;

- ускоритель вулканизации М-циклогексил-2-бензотиазолил сульфенамид (Сульфенамид Ц) -1,6 / 0,40;- vulcanization accelerator M-cyclohexyl-2-benzothiazolyl sulfenamide (sulfenamide C) -1.6 / 0.40;

- противостаритель - N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин (диафен ФП) - 1,0 /0,25;- antioxidant - N-phenyl-N ' -isopropylpaphenylenediamine (diaphen AF) - 1.0 / 0.25;

антиозонант - полимеризованный 2,2,4'-триметил-1,2-дигидрохинолин (ацетонанил Н)-1,0 / 0,25.antiozonant - polymerized 2,2,4 '-trimethyl-1,2-dihydroquinoline (atsetonanil H) -1.0 / 0.25.

Пример получения заявленного композиционного материалаAn example of obtaining the claimed composite material

Модификацию СВМПЭ производили в смесителе ударного действия. Такой способ модификации обеспечивает максимально равномерное распределение модификатора в СВМПЭ. Навеску природного углеродсодержащего материала - карбосила с размером фракции не более 50 мкм в количестве 7% от массы СВМПЭ совместно с СВМПЭ помещали в барабан смесителя ударного типа и перемешивали при скорости вращения барабанов 450 об/мин в течение 5-7 мин.UHMWPE was modified in a percussion mixer. This modification method provides the most uniform distribution of the modifier in UHMWPE. A portion of the natural carbon-containing material, carbosil, with a fraction size of no more than 50 μm in the amount of 7% by weight of UHMWPE together with UHMWPE was placed in a drum of a percussion type mixer and mixed at a drum rotation speed of 450 rpm for 5-7 minutes.

Смешение резинополимерного материала производили в две стадии:Mixing of rubber-polymer material was carried out in two stages:

1-я стадия смешения. Подготавливали навески каучука и ингредиентов композиционного материала по весу согласно рецепту. Смешение композиционного материала производили на вальцах ПД 320160/160 при начальной температуре поверхности валков 30±5°С. Последовательность ввода ингредиентов: вальцевали каучук СКИ-3 при зазоре между валками 1±0,5 мм, затем вводили стеариновую кислоту, сульфенамид Ц, цинковые белила, диафен ФП, ацетонанил Н; регулировали величину зазора вальцев так, чтобы между валками находился хорошо обрабатываемый запас смеси, вводили модифицированный СВМПЭ, вводили технический углерод П-234 совместно с нетоксолом, перемешивали не менее 15 мин, доводя при этом температуру валков вальцев до 80-90°С. Снимали смесь с вальцев охлаждали в воде до полного охлаждения и складывали на стеллажи для «вылежки» не менее чем на 24 часа.1st stage of mixing. Weighed rubber and ingredients of the composite material by weight according to the recipe. Composite material was mixed on PD 320160/160 rollers at an initial roll surface temperature of 30 ± 5 ° C. The sequence of input of the ingredients: SKI-3 rubber was rolled with a gap between the rolls of 1 ± 0.5 mm, then stearic acid, sulfenamide C, zinc white, diafen FP, acetonanil N were introduced; the roller gap was adjusted so that a well-stocked mixture was located between the rollers, a modified UHMWPE was introduced, P-234 carbon black was introduced together with netoxol, mixed for at least 15 minutes, bringing the temperature of the rollers to 80-90 ° С. The mixture was removed from the rollers, cooled in water until completely cooled, and put on racks for “aging” for at least 24 hours.

2-я стадия смешения. Загружали смесь 1-й стадии на вальцы ПД 320 160/160 при начальной температуре поверхности валков 30±5°С и вводили серу. Регулировали величину зазора вальцев до минимального и вводили банавис при постоянном охлаждении валков, при этом температура валков не должна превышать 55°С. Общее время смешения 45-55 мин. Вулканизацию лабораторных образцов проводили на вулканизационном прессе 800×800 при температуре 165°С в течение 10 мин при удельном давлении не менее 70 МПа.2nd stage of mixing. The mixture of the 1st stage was loaded onto rollers PD 320 160/160 at an initial temperature of the surface of the rolls of 30 ± 5 ° C and sulfur was introduced. The roll gap was adjusted to a minimum and banavis was introduced with constant cooling of the rolls, while the temperature of the rolls should not exceed 55 ° C. The total mixing time of 45-55 minutes The vulcanization of laboratory samples was carried out on a 800 × 800 vulcanizing press at a temperature of 165 ° C for 10 min at a specific pressure of at least 70 MPa.

Характеристики износостойкого резинополимерного композиционного материала приведены в таблице 1.The characteristics of the wear-resistant rubber-polymer composite material are given in table 1.

Как следует из данных таблицы 1, материал обладает очень низкой, уникальной для резинополимерных композиций истираемостью, а изделия из него чрезвычайно жесткостные, каркасные и сохраняют некоторую эластичность. Эффект жесткости и каркасности достигается за счет модифицированного СВМПЭ в количестве 42,76% и банависа в количестве 20,12%, а эффект эластичности - за счет циc-изопренового каучука СКИ-3 с соответствующей вулканизующей и защитной группой. Увеличение содержания модифицированного СВМПЭ и банависа выше заявленного снижает совокупный эффект, а уменьшение не обеспечивает дополнительный эффект.Особенностью заявленного резинополимерного композиционного материала является повышенная каркасность, жесткость полученных из него изделий, их высокие триботехнические свойства за счет применения модифицированного СВМПЭ и тканевого наполнителя.As follows from the data in table 1, the material has a very low abrasion, which is unique for rubber-polymer compositions, and its products are extremely stiff, framed and retain some elasticity. The stiffness and skeleton effect is achieved due to the modified UHMWPE in the amount of 42.76% and banavis in the amount of 20.12%, and the elasticity effect is due to the SKI-3 cis-isoprene rubber with the corresponding vulcanizing and protective group. An increase in the content of modified UHMWPE and banavis above the stated one reduces the cumulative effect, and a decrease does not provide an additional effect. A feature of the claimed rubber-polymer composite material is increased carcass, stiffness of the products obtained from it, their high tribotechnical properties due to the use of modified UHMWPE and tissue filler.

Использование данного изобретения позволит существенно повысить рабочий ресурс уплотнительных устройств гидравлических манжет за счет высокой износостойкости, жесткости и каркасности композиционного материала.The use of this invention will significantly increase the working life of the sealing devices of hydraulic cuffs due to the high wear resistance, rigidity and frame of the composite material.

Разработанный материал может быть использован для изготовления подшипников, шестерней, дисков, скользящих пластин, рычагов, работающих в широком температурном интервале в условиях интенсивного изнашивания, в среде воздуха, минеральных масел, водных эмульсий, слабых растворов кислот и щелочей, а также для уплотнений штоков и цилиндров гидравлических устройств вместо шевронных резинотканевых манжет.The developed material can be used for the manufacture of bearings, gears, disks, sliding plates, levers operating in a wide temperature range under conditions of intense wear, in air, mineral oils, water emulsions, weak solutions of acids and alkalis, as well as for rod seals and cylinders of hydraulic devices instead of chevron rubber-fabric cuffs.

Таблица 1Table 1 Характеристика резинополмерного композиционного материалаCharacterization of rubber-composite material Наименование показателейThe name of indicators Условная прочность при растяжении, МПаConditional tensile strength, MPa 10.310.3 Относительное удлинение при разрыве, %Elongation at break,% 6666 Остаточное удлинение, %Residual elongation,% 18eighteen Относительная остаточная деформация сжатия в воздухе, 30% при 70°C за 22 час, %Relative residual compressive strain in air, 30% at 70 ° C in 22 hours,% 4040 Истираемость, см3/кВт·часAbrasion, cm 3 / kW · h 32.2832.28 Коэффициент старения по относительному удлинению, при 70°C за 144 час в воздухе, %Elongation at relative elongation, at 70 ° C for 144 hours in air,% -6,13-6.13 Твердость, усл.ед.Hardness 8989 Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,001.00

Claims (1)

Композиционный резинополимерный износостойкий материал для уплотнений гидравлических устройств, характеризующийся тем, что он изготавливается на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, модифицированного 7 мас.% углеродсодержащего материала - карбосила, с размером фракции не более 50 мкм в смесителе ударного действия и содержит цис-изопреновый каучук СКИ-3, вискозный волокнистый наполнитель - вискозную некрученую нить длиной 2-6 мм, пропитанную латексно-резорцин-формальдегидным составом - банавис, активный технический углерод П-234, высокоочищенное депарафинизированное нефтяное масло-мягчитель для резиновой технической промышленности - нетоксол, неорганический ускоритель вулканизации - окись цинка (цинковые белила),органический активатор вулканизации -стеариновую кислоту, основное вулканизующее вещество - серу, ускоритель вулканизации циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид-сульфенамид Ц, противостаритель - N-фенил-N'-изопропил-парафенилендиамин - диафен ФП, антиозонант - полимеризованный 2,2,4'-триметил-1,2-дигидрохинолин - ацетонанил Н при следующем соотношении компонентов, мас.ч./мас.%:
сверхвысокомолекулярный полиэтилен, модифицированный 7 мас.% углеродсодержащего материала - карбосила, с размером фракции не более 50 мкм в смесителе ударного действия 170/42,6 цис-изопреновый каучук СКИ-3 100/25,15 вискозный волокнистый наполнитель - вискозная некрученая нить длиной 2-6 мм, пропитанная латексно-резорцин-формальдегидным составом - банавис 80/20,12 активный технический углерод П-234 30/7,55 высокоочищенное депарафинизированное нефтяное масло-мягчитель для резиновой технической промышленности - нетоксол 5/1,26 неорганический ускоритель вулканизации - окись цинка (цинковые белила) 5/1,26 основное вулканизующее вещество - сера 3/0,75 ускоритель вулканизации - циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид-сульфенамид Ц 1,6/0,4 противостаритель - N-фенил-N'-изопропил-парафенилендиамин - диафен ФП 1/0,25 антиозонант - полимеризованный 2,2,4'-триметил-1,2-дигидрохинолин - ацетонанил Н 1/0,25
Composite rubber-polymer wear-resistant material for sealing hydraulic devices, characterized in that it is made on the basis of ultra-high molecular weight polyethylene modified with 7 wt.% Carbon-containing material - carbosil, with a fraction size of not more than 50 microns in the impact mixer and contains SKI-3 cis-isoprene rubber , viscose fiber filler - viscose non-twisted thread 2-6 mm long, impregnated with latex-resorcinol-formaldehyde composition - banavis, active carbon black P-234, highly refined dewaxed petroleum softener oil for the rubber industry - netoxol, inorganic vulcanization accelerator - zinc oxide (zinc whitewash), organic vulcanization activator - stearic acid, basic vulcanizing agent - sulfur, vulcanization accelerator cyclohexyl-2-benzothiazolyl sulfenamide phenyl N--N '-isopropyl-paraphenylenediamine - diafen PT, the antiozonant - polymerized 2,2,4' -trimethyl-1,2-dihydroquinoline - H atsetonanil the following ratio com Ponent, wt.h. / wt.%:
ultra-high molecular weight polyethylene, modified 7 wt.% carbon-containing material - carbosil, with a fraction size of not more than 50 microns in percussion mixer 170 / 42.6 cis-isoprene rubber SKI-3 100 / 25.15 viscose fiber filler - non-twisted viscose thread 2-6 mm long, impregnated with latex-resorcinol-formaldehyde composition - banavis 80 / 20,12 active carbon black P-234 30 / 7.55 highly refined dewaxed oil softener oil for the rubber industry - netoxol 5 / 1.26 inorganic vulcanization accelerator - zinc oxide (zinc white) 5 / 1.26 the main vulcanizing substance is sulfur 3 / 0.75 vulcanization accelerator - cyclohexyl-2-benzthiazolylsulfenamide-sulfenamide C 1.6 / 0.4 antioxidant - N-phenyl-N ' -isopropyl-paraphenylenediamine - diaphen FP 1 / 0.25 antiozonant - polymerized 2,2,4 '-trimethyl-1,2-dihydroquinoline - atsetonanil H 1 / 0.25
RU2009116926/05A 2009-05-04 2009-05-04 Composite rubber-polymer wear-resistant material for hydraulic devices RU2425850C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009116926/05A RU2425850C2 (en) 2009-05-04 2009-05-04 Composite rubber-polymer wear-resistant material for hydraulic devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009116926/05A RU2425850C2 (en) 2009-05-04 2009-05-04 Composite rubber-polymer wear-resistant material for hydraulic devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009116926A RU2009116926A (en) 2010-11-10
RU2425850C2 true RU2425850C2 (en) 2011-08-10

Family

ID=44025769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009116926/05A RU2425850C2 (en) 2009-05-04 2009-05-04 Composite rubber-polymer wear-resistant material for hydraulic devices

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2425850C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2505562C1 (en) * 2012-05-22 2014-01-27 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Химии И Химической Технологии Сибирского Отделения Российской Академии Наук (Иххт Со Ран) Composite material based on synthetic cis-isoprene rubber and ultrahigh molecular weight polyethylene (uhmwpe) for outer lining of conveyor belts
RU2507221C1 (en) * 2012-07-03 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Oil-and-petrol resistant rubber mixture
RU2567958C2 (en) * 2013-12-18 2015-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "НПО ГЕЛАР" Composite material with increased damping properties based on ultra-high molecular polyethylene
CN106220915A (en) * 2016-08-15 2016-12-14 合肥万向钱潮汽车零部件有限公司 A kind of material compositing formula of auto parts and components connecting rod
EA038086B1 (en) * 2019-03-29 2021-07-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" Polymer composition of structural purpose based on ultrahigh molecular weight polyethylene, zinc oxide, 2-mercaptobenzothiazole and sulfur

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2505562C1 (en) * 2012-05-22 2014-01-27 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Химии И Химической Технологии Сибирского Отделения Российской Академии Наук (Иххт Со Ран) Composite material based on synthetic cis-isoprene rubber and ultrahigh molecular weight polyethylene (uhmwpe) for outer lining of conveyor belts
RU2507221C1 (en) * 2012-07-03 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Oil-and-petrol resistant rubber mixture
RU2567958C2 (en) * 2013-12-18 2015-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "НПО ГЕЛАР" Composite material with increased damping properties based on ultra-high molecular polyethylene
CN106220915A (en) * 2016-08-15 2016-12-14 合肥万向钱潮汽车零部件有限公司 A kind of material compositing formula of auto parts and components connecting rod
EA038086B1 (en) * 2019-03-29 2021-07-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" Polymer composition of structural purpose based on ultrahigh molecular weight polyethylene, zinc oxide, 2-mercaptobenzothiazole and sulfur

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009116926A (en) 2010-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2425850C2 (en) Composite rubber-polymer wear-resistant material for hydraulic devices
Lopes et al. Natural and synthetic rubber/waste–Ethylene-Vinyl Acetate composites for sustainable application in the footwear industry
Asim et al. Effect of fiber loadings and treatment on dynamic mechanical, thermal and flammability properties of pineapple leaf fiber and kenaf phenolic composites
RU2381242C2 (en) Composition wear-resistant material on basis of ultra high molecular polyethylene (uhmpe)
RU2437903C2 (en) Composite oil-and-petrol resistant, wear- and frost-resistant material
Şaşmaz et al. Utilization of chrome-tanned leather wastes in natural rubber and styrene-butadiene rubber blends
García et al. Mechanical, dynamic and tribological characterization of HDPE/peanut shell composites
Ahmad et al. ENR-50 compatibilized natural rubber/recycled acrylonitrile-butadiene rubber blends
Wisittanawat et al. Remarkable improvement of failure strain of preferentially aligned short pineapple leaf fiber reinforced nitrile rubber composites with silica hybridization
Capanidis The influence of hardness of polyurethane on its abrasive wear resistance
RU2505562C1 (en) Composite material based on synthetic cis-isoprene rubber and ultrahigh molecular weight polyethylene (uhmwpe) for outer lining of conveyor belts
Nik Yahya et al. Properties of natural rubber/styrene butadiene rubber/recycled nitrile glove (NR/SBR/rNBRg) blends: the effects of recycled nitrile glove (rNBRg) particle sizes
Halász et al. Novel bifunctional additive for rubbers: Cyclic butylene terephthalate oligomer
Berki et al. Tensile and fracture mechanical properties of styrene-butadiene rubbers (SBR) filled with industrial and pyrolytic carbon blacks, and organoclay
CN105086346B (en) Rapier loom sword head and its preparation method prepared by composite material
RU2645503C1 (en) Rubber polymer material for internal filling of hydrocyclones
Susanto et al. Thermal aging and chemical resistance evaluation of carbon black filled natural rubber blending: effect of the composition of acrylo nitrile and styrene butadiene rubber
RU2552744C2 (en) Basalt-fluoroplastic composite material for tribotechnical purposes
RU2792879C1 (en) Polymer composite material for structural purposes based on ultra-high molecular weight polyethylene reinforced with basalt fabric
Dutta et al. Utilization of modified soybean oil in passenger car radial tyre tread and sidewall compound to promote green mobility
KR101180515B1 (en) Rubber sheet for sandblast and it's making method
RU2736057C1 (en) Polymer composition of tribotechnical and structural purpose based on ultrahigh molecular weight polyethylene, magnesium oxide, 2-mercaptobenzothiazole and sulfur
RU2784206C1 (en) Polymer composition for structural and tribotechnical purposes based on ultra-high molecular weight polyethylene and boron polymer
RU2685204C2 (en) Composition of composite rubber-polymer mixture of tribotechnical purpose
WO2015002568A1 (en) Lubricating polymer composition

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130505