RU2753477C1 - Method for producing polymer composite materials - Google Patents

Method for producing polymer composite materials Download PDF

Info

Publication number
RU2753477C1
RU2753477C1 RU2020132600A RU2020132600A RU2753477C1 RU 2753477 C1 RU2753477 C1 RU 2753477C1 RU 2020132600 A RU2020132600 A RU 2020132600A RU 2020132600 A RU2020132600 A RU 2020132600A RU 2753477 C1 RU2753477 C1 RU 2753477C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiation
irradiation
blanks
composite
ionizing radiation
Prior art date
Application number
RU2020132600A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Витальевич Слесаренко
Михаил Александрович Арсентьев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "КВАНТ Р"
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 Общество с ограниченной ответственностью "КВАНТ Р" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "КВАНТ Р"
Priority to RU2020132600A priority Critical patent/RU2753477C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2753477C1 publication Critical patent/RU2753477C1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C71/00—After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor
    • B29C71/02—Thermal after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/28—Treatment by wave energy or particle radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12—Chemical modification
    • C08J7/16—Chemical modification with polymerisable compounds
    • C08J7/18—Chemical modification with polymerisable compounds using wave energy or particle radiation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: composite materials.
SUBSTANCE: present invention relates to a method for producing polymer composite materials. This method involves the production of composite blanks from a mixture of filler with polytetrafluoroethylene powder. The blanks are placed in a chamber where an oxygen-free environment is created. The blanks are heated to a temperature above the melting point of the crystal phase at a rate of no more than 100°C/hour. Composite blanks with ionizing radiation, bremsstrahlung gamma radiation of an electron accelerator at an irradiation rate of 0-1000 Gy/sec are treated. The irradiation takes place up to the absorbed dose of up to 1000 kGy with a possible decrease in the temperature of the product during processing of no more than 2 deg/10 kGy. Heat treatment in the heating/cooling mode in the temperature range up to 380°C for normalization and stabilization of properties is carried out. The blanks are cooled to room temperature at a speed of no more than 100°C /hour.
EFFECT: reduction in the time of irradiation of the product, an increase in the utilization rate of the useful volume of ionization radiation and the production of composite polymer materials with improved performance characteristics.
6 cl, 1 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к области получения композиционных полимерных материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками, а именно к радиационно-обработанным полимерным композиционным материалам антифрикционного и уплотнительного назначения на основе фторопластов, в частности политетрафторэтилена, содержащего различные наполнители.The invention relates to the field of obtaining composite polymer materials with improved performance characteristics, namely to radiation-treated polymer composite materials for antifriction and sealing purposes based on fluoroplastics, in particular polytetrafluoroethylene containing various fillers.

Композиционные материалы на основе фторопластов, в частности, политетрафторэтилена, представляют собой материалы, сочетающие хорошие антифрикционные, термические, антиадгезионные и антикоррозионные свойства. Недостатками композиционных материалов на основе политетрафторэтилена являются недостаточная высокая износостойкость при трении, отсутствие адгезии между полимерной матрицей и наполнителем, наличие ползучести 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.Composite materials based on fluoroplastics, in particular, polytetrafluoroethylene, are materials that combine good antifriction, thermal, anti-adhesive and anticorrosive properties. The disadvantages of composite materials based on polytetrafluoroethylene are insufficient high wear resistance during friction, lack of adhesion between the polymer matrix and the filler, the presence of creep under load, which allows its use only at low loads, while a set of high requirements is imposed on structural materials for tribotechnical and sealing purposes. to physical and mechanical characteristics, creep and wear resistance.

Для повышения износостойкости и снижения ползучести обычно во фторопласты вводят различные органические и неорганические наполнители, выдерживающие его температуру спекания.To increase wear resistance and reduce creep, various organic and inorganic fillers are usually introduced into fluoroplastics, which can withstand its sintering temperature.

Известны составы композиционных материалов на основе политетрафторэтилена и различных наполнителей.Known compositions of composite materials based on polytetrafluoroethylene and various fillers.

Например, в патенте РФ №2242486 (МПК C08J 5/16, C08L 27/18), опубл. 20.12.2004, описывается полимерная антифрикционная композиция, состоящая из ПТФЭ и углеграфитового волокна. Композиция дополнительно содержит жидкое стекло. Компоненты взяты в следующем соотношении, г: ПТФЭ 80-100, углеграфитовое волокно 20-50, жидкое стекло 30-45. Изобретение позволяет значительно снизить коэффициент трения и улучшить прочностные характеристики композиции.For example, in RF patent No. 2242486 (IPC C08J 5/16, C08L 27/18), publ. 12/20/2004, describes a polymer antifriction composition consisting of PTFE and carbon fiber. The composition additionally contains liquid glass. The components are taken in the following ratio, g: PTFE 80-100, carbon fiber 20-50, water glass 30-45. The invention makes it possible to significantly reduce the coefficient of friction and improve the strength characteristics of the composition.

Патент РФ №2290416 (МПК C08J 5/16, В29В 11/14), опубл. 27.12.2006, описывает антифрикционный композитный полимерный материал, содержащей ПТФЭ и порошок шунгита в количестве 8-12 мас. % от массы композиции. Изобретение позволяет получить композицию, сочетающую низкий коэффициент трения и высокую износостойкость.RF patent No. 2290416 (IPC C08J 5/16, В29В 11/14), publ. 12/27/2006, describes an antifriction composite polymer material containing PTFE and shungite powder in an amount of 8-12 wt. % by weight of the composition. The invention makes it possible to obtain a composition that combines a low coefficient of friction and high wear resistance.

Патент РФ №2216553 (МПК C08J 5/16, C08L 27/18), опубл. 20.11.2003, 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), publ. November 20, 2003, describes an antifriction polymer material made of a composition containing PTFE and a carbon-containing additive, while fullerene soot powder is used as a carbon-containing additive 1-10% by weight of the composition. It is shown that the addition of fullerene soot improves the antifriction and antiwear properties of PTFE.

Анализ вышеизложенных источников показывает, что наполнители позволяют улучшать эксплуатационные характеристики материала на основе политетрафторэтилена. Вместе с тем, следует отметить, что возможности данных методов 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 политетрафторэтилена составляют 0,02 мм/км, предельные значения величины предела текучести лучших композиций на основе фторопласта составляют не более 18 МПа, проблема хладотекучести (пластическая деформация до предела текучести) материала полностью не решена.Analysis of the above sources shows that fillers can improve the performance characteristics of material based on polytetrafluoroethylene. At the same time, it should be noted that the possibilities of these methods for improving properties are practically exhausted. Varying the amount and type of fillers does not allow achieving a more significant increase in physical and mechanical properties and wear resistance. Thus, the limiting values of the relative linear wear at friction without lubrication of the best composites based on polytetrafluoroethylene reached to date are 0.02 mm / km, the limiting values of the yield stress of the best composites based on fluoroplastic are no more than 18 MPa, the problem of cold flow (plastic deformation to the yield point) of the material is not completely resolved.

Известны более эффективные способы улучшения физико-механических характеристик политетрафторэтилена радиационными методами.More effective methods of improving the physical and mechanical characteristics of polytetrafluoroethylene by radiation methods are known.

Из патента №2018145000 (МПК C08J 7/18, C08J 5/16, C08L 27/18), опубл. 2020.06.19, принятого в качестве наиболее близкого аналога, известен способ получения блочных изделий из политетрафторэтилена и композитов на его основе при котором заготовку размещают в вакуумной термокамере, заполняют ее инертным газом до атмосферного давления и проводят обработку заготовки путем воздействия на нее ионизирующего гамма-излучения 60Со при температуре вблизи температуры плавления кристаллитов политетрафторэтилена.From patent No. 2018145000 (IPC C08J 7/18, C08J 5/16, C08L 27/18), publ. 2020.06.19, adopted as the closest analogue, there is a known method for producing block products from polytetrafluoroethylene and composites based on it, in which the workpiece is placed in a vacuum heat chamber, filled with an inert gas to atmospheric pressure and the workpiece is processed by exposing it to ionizing gamma radiation 60 Co at a temperature near the melting point of polytetrafluoroethylene crystallites.

К недостаткам данного технического решения следует отнести низкий коэффициент использования полезного объема ионизационного излучения, созданного кобальтовыми источниками, что приводит к крайне долгому времени облучения - от 32 ч до 140 ч при наборе дозы 5-35 Мрад. Кроме того, радиационное модифицирование производится на установке с изотопным излучателем Co-60. Период полураспада Co-60 составляет 5,3 лет и, как следствие, уменьшение скорости набора дозы, что ведет к увеличению себестоимости модифицирования ПТФЭ.The disadvantages of this technical solution include the low utilization rate of the useful volume of ionization radiation created by cobalt sources, which leads to an extremely long exposure time - from 32 h to 140 h with a dose of 5-35 Mrad. In addition, radiation modification is performed on a facility with a Co-60 isotope emitter. The half-life of Co-60 is 5.3 years and, as a consequence, a decrease in the rate of dose increase, which leads to an increase in the cost of PTFE modification.

Техническим результатом, для получения которого предназначено заявленное изобретение, является сокращение времени облучения продукта и повышение коэффициента использования полезного объема ионизационного излучения.The technical result, for which the claimed invention is intended, is to shorten the irradiation time of the product and increase the utilization factor of the useful volume of ionization radiation.

Техническая задача настоящего изобретения решается путем введения концентрации макрочастиц более 1% различной природы во фторопласты, в частности в политетрафторэтилен, с последующей обработкой различными видами высокоэнергитичных и ионизирующих излучений (альфа-излучение, электронное излучение, гамма-излучение, излучение от природных источников и тормозное гамма-излучение, облучение протонами и нейтронами с высокими энергиями, лазерное излучение).The technical problem of the present invention is solved by introducing a concentration of particulates of more than 1% of various nature into fluoroplastics, in particular polytetrafluoroethylene, followed by treatment with various types of high-energy and ionizing radiation (alpha radiation, electron radiation, gamma radiation, radiation from natural sources and bremsstrahlung -radiation, high-energy proton and neutron irradiation, laser radiation).

Для моделирования применимости заявленного способа для широкого спектра макрочастиц был выбран ряд модельных наполнителей по следующему принципу:To simulate the applicability of the claimed method for a wide range of particulates, a number of model fillers were selected according to the following principle:

1. Различное надмолекулярное строение1. Various supramolecular structure

2. Различная химическая природа2. Different chemical nature

3. Различное функциональное назначение3. Various functional purposes

В качестве модельных наполнителей использовали любые вещества (природные или синтетические вещества и соединения), например, следующие макрочастицы или их смеси: углеволокно, графит, бронза, молибден, кокс, сажа, стекловолокно, стекло, стекловолокно, диоксид кремния, никель, кобальт, различные полимеры и т.д.Any substances (natural or synthetic substances and compounds) were used as model fillers, for example, the following particulates or their mixtures: carbon fiber, graphite, bronze, molybdenum, coke, soot, glass fiber, glass, glass fiber, silicon dioxide, nickel, cobalt, various polymers, etc.

Сущность описанного решения состоит во введении в политетрафторэтилен макрочастиц при следующем соотношении компонентов: макрочастицы и/или их смеси не менее 1%, политетрафторэтилен - остальное до 100%, с последующей терморадиационной обработкой различными видами высокоэнергетичных и ионизирующих излучений (альфа-излучение, электронное излучение, гамма-излучение, излучение от природных источников и тормозное гамма-излучение, облучение протонами и нейтронами с высокими энергиями, лазерное излучение) поглощенной дозой не более 1000 кГр при температуре строго выше точки плавления кристаллической фазы политетрафторэтилена в бескислородной среде.The essence of the described solution consists in the introduction of macroparticles into polytetrafluoroethylene with the following ratio of components: macroparticles and / or their mixtures of at least 1%, polytetrafluoroethylene - the rest is up to 100%, followed by thermal radiation treatment with various types of high-energy and ionizing radiation (alpha radiation, electron radiation, gamma radiation, radiation from natural sources and bremsstrahlung gamma radiation, irradiation with high-energy protons and neutrons, laser radiation) with an absorbed dose of not more than 1000 kGy at a temperature strictly above the melting point of the crystalline phase of polytetrafluoroethylene in an oxygen-free environment.

Следует отметить, что в результате обработки ионизирующим излучением во фторопластах возникают радиационные эффекты, выражающиеся в протекании радиационно-химических реакций. Данный эффект возникает и увеличивается с возрастанием поглощенной энергии ионизирующего излучения (поглощенной дозы излучения) в единичном объеме. Количественной характеристикой радиационно-химической реакции является радиационно-химический выход (величина изменений физико-механических свойств заготовки в результате поглощения 100 эВ ионизирующего излучения). Качественная характеристика ионизирующего излучения - эффективность ионизирующего излучения, зависит от типа излучения, а именно от величины линейно передачи энергии. Также следует отметить, что возникают радиационные эффекты на границе раздела фаз полимер-макрочастица, выражающийся не только в улучшении адгезии полимер-частица, но и возможности протекании радиационно-химической реакции полимер-частица, что приводит к синергитическому эффекту. It should be noted that as a result of treatment with ionizing radiation in fluoroplastics, radiation effects appear, which are expressed in the course of radiation-chemical reactions. This effect arises and increases with an increase in the absorbed energy of ionizing radiation (absorbed radiation dose) in a unit volume. The quantitative characteristic of the radiation-chemical reaction is the radiation-chemical yield (the amount of changes in the physical and mechanical properties of the workpiece as a result of the absorption of 100 eV of ionizing radiation). The qualitative characteristic of ionizing radiation - the efficiency of ionizing radiation, depends on the type of radiation, namely on the magnitude of the linear energy transfer. It should also be noted that radiation effects arise at the polymer-particulate interface, which is expressed not only in the improvement of polymer-particle adhesion, but also in the possibility of a radiation-chemical reaction polymer-particle, which leads to a synergistic effect.

Заявленный способ реализуется с помощью горизонтального импульсного линейного ускорителя (ИЛУ), терморадиационной камеры (ТРК) и смесителя.The claimed method is implemented using a horizontal pulse linear accelerator (ILU), a thermoradiation chamber (TRC) and a mixer.

Поэтапная реализация заявленного способа:Phased implementation of the claimed method:

1. Механообработка порошка фторопласта, диспергирование макрочастиц, дозирование макрочастиц в концентрациях не менее 1%, смешивание макрочастиц с порошком фторопласта, например, политетрафторэтилена, осуществляется в смесителе. Далее из полученной смеси осуществляется изготовление заготовок композита любым из методов переработки фторопластов (например, прессование, экструзия).1. Mechanical processing of fluoroplastic powder, dispersion of particulates, dosing of particulates in concentrations of at least 1%, mixing of particulates with fluoroplastic powder, for example, polytetrafluoroethylene, is carried out in a mixer. Further, from the resulting mixture, composite blanks are manufactured by any of the methods for processing fluoroplastics (for example, pressing, extrusion).

2. Заготовки композита помещают в ТРК, где производится откачка кислорода до остаточного давления 1 мм рт. ст., затем ее заполняют инертным газом (аргон, азот) до избыточного давления.2. The blanks of the composite are placed in a fuel dispenser, where oxygen is pumped out to a residual pressure of 1 mm Hg. Art., then it is filled with an inert gas (argon, nitrogen) to excess pressure.

3. В ТРК заготовки из композиционного полимерного материала нагревают до температуры строго выше температуры плавления кристаллической фазы от 327°C и не более 380°C со скоростью не более 100°C/час, а также проводят термостатирование при температуре значительно выше температуры плавления кристаллической фазы (не более 380°C), что позволяет провести процесс полного плавления кристаллической фазы композиционного полимера и исключить при этом возможное развитие деструкции участков полимера вследствие наличия твердых кристаллических участков, подверженных сильной деструкции при облучении.3. In the dispenser, workpieces made of composite polymer material are heated to a temperature strictly above the melting point of the crystalline phase from 327 ° C and no more than 380 ° C at a rate of no more than 100 ° C / hour, and also thermostatted at a temperature significantly higher than the melting point of the crystalline phase (no more than 380 ° C), which makes it possible to carry out the process of complete melting of the crystalline phase of the composite polymer and to exclude the possible development of destruction of polymer regions due to the presence of solid crystalline regions subject to strong destruction upon irradiation.

4. Далее проводится обработка заготовок из композиционного полимерного материала ионизирующим тормозным гамма-излучением импульсного линейного ускорителя, скорость облучения от 0-1000 Гр/сек. Облучение проходит до поглощенной дозы 0,01-1000 кГр с понижением температуры изделия в процессе обработки не более 2 град/10 кГр. После прекращения облучения, в связи с возможным быстрым набором необходимой дозы облучения и особенностями механизма изменения структуры и, как следствие, физико-механических характеристик заготовок композиционного полимерного материала, необходимо провести дополнительную термообработку в режиме нагрев/охлаждение в температурном диапазоне от 100°С до 380°C для нормализации и стабилизации свойств.4. Next, workpieces made of composite polymer material are processed by ionizing bremsstrahlung gamma radiation from a pulsed linear accelerator, the irradiation rate is from 0-1000 Gy / sec. Irradiation takes place up to an absorbed dose of 0.01-1000 kGy with a decrease in the temperature of the product during processing no more than 2 deg / 10 kGy. After the termination of irradiation, due to the possible rapid collection of the required dose of irradiation and the peculiarities of the mechanism for changing the structure and, as a consequence, the physical and mechanical characteristics of the workpieces of the composite polymer material, it is necessary to carry out additional heat treatment in the heating / cooling mode in the temperature range from 100 ° C to 380 ° C to normalize and stabilize properties.

5. Финальная стадия процесса обработки - обработанные заготовки из композиционного полимерного материала охлаждают до комнатной температуры со скоростью не более 100°C/час.5. The final stage of the processing process - the processed workpieces from the composite polymer material are cooled to room temperature at a rate of no more than 100 ° C / hour.

Были проведены физико-механические испытания модельных образцов композитов на основе политетрафторэтилена с введенными макрочастицами и их смесей различной химической природы, строения и структуры, обработанными в заявленных условиях (см. Таблицу 1).Physicomechanical tests of model samples of composites based on polytetrafluoroethylene with introduced macroparticles and their mixtures of various chemical nature, structure and structure, processed under the stated conditions (see Table 1) were carried out.

По результатам физико-механических испытаний модельных композитов после облучения наблюдается тренд к увеличению прироста свойств композитов при использовании макрочастиц и их смесей в указанном диапазоне концентраций, что подтверждает заявленный способ. Так как модельный ряд макрочастиц был выбран вышеописанным принципом, это позволяет утверждать, что эффект улучшения свойств композита в заявленных концентрациях макрочастиц присущ композитам с прочими макрочастицами.According to the results of physical and mechanical tests of model composites after irradiation, there is a trend towards an increase in the increase in the properties of composites when using macroparticles and their mixtures in the specified concentration range, which confirms the claimed method. Since the model range of macroparticles was chosen by the above-described principle, this allows us to assert that the effect of improving the properties of the composite in the stated concentrations of macroparticles is inherent in composites with other macroparticles.

Таблица 1Table 1

ПоказательIndex Raflon 200Raflon 200 Raflon 200 + кокс 20%Raflon 200 + coke 20% Raflon 200 + стекловолокно 15%Raflon 200 + fiberglass 15% Raflon 200 + углеволокно 20% + графит 10%Raflon 200 + carbon fiber 20% + graphite 10% Raflon 200 + бронза 40% + графит 10%Raflon 200 + bronze 40% + graphite 10% Плотность г/см3 Density g / cm 3 2,19-2,22.19-2.2 2,05-2,102.05-2.10 2,20-2,222.20-2.22 2,05-2,102.05-2.10 2,9-32.9-3 Модуль упругости при сжатии, МПаCompression modulus, MPa 700700 800-900800-900 700-800700-800 1100-12001100-1200 1200-13001200-1300 Напряжение при 10% сжатии, МПаTension at 10% compression, MPa 25-2725-27 28-3028-30 27-3027-30 35-3835-38 36-4036-40 Коэффициент трения по стали без смазки (Р=50 кг/см3, v=1м/с, Ra= 0,15, HRc=40)Coefficient of friction on steel without lubrication (P = 50 kg / cm 3 , v = 1 m / s, Ra = 0.15, HRc = 40) 0,180.18 0,17-0,200.17-0.20 0,2-0,220.2-0.22 0,15-0,180.15-0.18 0,15-0,180.15-0.18 Износостойкость,Wear resistance, 4,5*10-8 4.5 * 10 -8 1,5*10-7 1.5 * 10 -7 1,9*10-7 1.9 * 10 -7 (1-2)*10-8 (1-2) * 10 -8 (1-2)*10-8 (1-2) * 10 -8 Максимальная рабочая температура, °СMaximum operating temperature, ° С 250250 250250 250250 300300 300300 Химическая стойкостьChemical resistance стоекracks стоекracks стоекracks стоекracks стоекracks Водопоглощение за 24 ч, %Water absorption in 24 hours,% 0,010.01 0,010.01 0,010.01 0,010.01 0,010.01 Радиационная стойкость, МрадRadiation resistance, Mrad 300300 200200 300300 300300 300300

Claims (6)

1. Способ получения полимерных композиционных материалов, включающий механообработку порошка политетрафторэтилена, диспергирование наполнителя и/или их смесей, дозирование наполнителя в концентрациях не менее 1%, смешивание наполнителя с порошком политетрафторэтилена в смесителе, изготовление заготовок композита из полученной смеси, последующее помещение заготовок в камеру, где создается бескислородная среда, затем заготовки нагревают до температуры выше температуры плавления кристаллической фазы со скоростью не более 100°С/час, далее проводится обработка заготовок композита ионизирующим излучением - тормозным гамма-излучением ускорителя электронов при скорости облучения от 0-1000 Гр/сек, причем облучение проходит до поглощенной дозы до 1000 кГр с возможным понижением температуры изделия в процессе обработки не более 2 град/10 кГр, а после прекращения облучения проводится термообработка в режиме нагрев/охлаждения в температурном диапазоне до 380°С для нормализации и стабилизации свойств, а затем проводится охлаждение заготовок до комнатной температуры со скоростью не более 100°С/час.1. A method for producing polymer composite materials, including mechanical processing of polytetrafluoroethylene powder, dispersing the filler and / or their mixtures, dosing the filler in concentrations of at least 1%, mixing the filler with polytetrafluoroethylene powder in a mixer, making composite blanks from the resulting mixture, then placing the blanks in the chamber , where an oxygen-free environment is created, then the workpieces are heated to a temperature above the melting point of the crystalline phase at a rate of no more than 100 ° C / h, then the composite workpieces are processed with ionizing radiation - bremsstrahlung gamma radiation of an electron accelerator at an irradiation rate of 0-1000 Gy / s , and the irradiation passes to an absorbed dose of up to 1000 kGy with a possible decrease in the temperature of the product during processing no more than 2 deg / 10 kGy, and after the irradiation is stopped, heat treatment is carried out in the heating / cooling mode in a temperature range of up to 380 ° C to normalize and stabilize the properties c, and then the workpieces are cooled to room temperature at a rate of no more than 100 ° C / hour. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетического ионизирующего излучения применяют альфа-излучение.2. A method according to claim 1, characterized in that alpha radiation is used as the high-energy ionizing radiation. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетического ионизирующего излучения применяют гамма-излучение.3. The method according to claim 1, characterized in that gamma radiation is used as the high-energy ionizing radiation. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетического ионизирующего излучения применяют электронное излучение.4. The method according to claim 1, characterized in that electron radiation is used as the high-energy ionizing radiation. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетического ионизирующего излучения применяют облучение протонами и нейтронами с высокими энергиями.5. The method according to claim 1, characterized in that the high-energy ionizing radiation is irradiation with high-energy protons and neutrons. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетического ионизирующего излучения применяют излучение от природных источников.6. The method according to claim 1, characterized in that radiation from natural sources is used as high-energy ionizing radiation.
RU2020132600A 2020-10-05 2020-10-05 Method for producing polymer composite materials RU2753477C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132600A RU2753477C1 (en) 2020-10-05 2020-10-05 Method for producing polymer composite materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132600A RU2753477C1 (en) 2020-10-05 2020-10-05 Method for producing polymer composite materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2753477C1 true RU2753477C1 (en) 2021-08-17

Family

ID=77349425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020132600A RU2753477C1 (en) 2020-10-05 2020-10-05 Method for producing polymer composite materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2753477C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810570C2 (en) * 2021-09-30 2023-12-27 Общество с ограниченной ответственностью «Квант Р» Method of thermoradiation treatment of fluoropolymers

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5444103A (en) * 1992-10-05 1995-08-22 Raytech Corporation Modified polytetrafluoroethylene and process for its production by irradiation
US20110171403A1 (en) * 2008-09-30 2011-07-14 Yoneho Tabata Polytetrafluoroethylene resins that can be processed by shaping, shaped products thereof, and processes for producing the resins and shaped products
US20190218320A1 (en) * 2016-08-30 2019-07-18 Daikin Industries, Ltd. Process for producing modified molded article, molded article, diaphragm, and diaphragm valve
US20190345298A1 (en) * 2017-08-09 2019-11-14 Limited Liability Company «Quantum R» Process for producing polymer materials
RU2734608C2 (en) * 2018-12-19 2020-10-21 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Арфлон" Method of producing block articles from polytetrafluoroethylene and based composites

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5444103A (en) * 1992-10-05 1995-08-22 Raytech Corporation Modified polytetrafluoroethylene and process for its production by irradiation
US20110171403A1 (en) * 2008-09-30 2011-07-14 Yoneho Tabata Polytetrafluoroethylene resins that can be processed by shaping, shaped products thereof, and processes for producing the resins and shaped products
US20190218320A1 (en) * 2016-08-30 2019-07-18 Daikin Industries, Ltd. Process for producing modified molded article, molded article, diaphragm, and diaphragm valve
US20190345298A1 (en) * 2017-08-09 2019-11-14 Limited Liability Company «Quantum R» Process for producing polymer materials
RU2734608C2 (en) * 2018-12-19 2020-10-21 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Арфлон" Method of producing block articles from polytetrafluoroethylene and based composites

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810570C2 (en) * 2021-09-30 2023-12-27 Общество с ограниченной ответственностью «Квант Р» Method of thermoradiation treatment of fluoropolymers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
O’Neill et al. The role of long lived free radicals in the ageing of irradiated ultra high molecular weight polyethylene
RU2657089C1 (en) Method for producing polymeric nanocomposites
RU2753477C1 (en) Method for producing polymer composite materials
Bro et al. Reactions of irradiated polytetrduoroethylene resin
RU2669841C1 (en) Method of obtaining polymer materials
US3838030A (en) Process for preparing of polytetrafluoroethylene resin wax
Zaharescu et al. Stabilization effects of POSS nanoparticles on gamma-irradiated polyurethane
Israeli et al. Photo‐and thermoinitiated oxidation of high‐impact polystyrene. I. Characterization by FT‐IR spectroscopy
Hao et al. Electron and gamma irradiation‐induced effects in poly (ethylene‐co‐tetrafluoroethylene) films
Kuroda et al. Degradation of aromatic polymers: Part IV—Effect of temperature and light intensity on the photodegradation of polyethersulfone
EP1519980B1 (en) Long chain branching polypropylene
US20040171712A1 (en) Process for preparing high melt strength polypropylene and crosslinked prepared therewith
O'Neill et al. The distribution of oxidation products in irradiated ultra-high molecular weight polyethylene
Sha et al. Free-radical evolution and decay in cross-linked polytetrafluoroethylene irradiated by gamma-rays
Ferrari et al. Degradation of EPDM and FPM elastomers irradiated at very high dose rates in mixed gamma and neutron fields
US3231481A (en) Process for cross-linking high polymers with high energy ionizing irradiation in the presence of nitrous oxide
Stark et al. Moisture effects during cure of high‐performance epoxy matrices
Kim et al. Mechanisms and characterization of the pulsed electron-induced grafting of styrene onto poly (tetrafluoroethylene-co-hexafluoropropylene) to prepare a polymer electrolyte membrane
Zaharescu Irradiation effects on ethylene-propylene elastomers in an aqueous environment
US3483106A (en) Radiation polymerization of trioxane in the presence of polar impurities
Yu et al. Effect of different doses of electron beam irradiation on the structure of PAN precursor fibers and resultant stabilized fibers
Dole Oxidation of irradiated polymers
Zhang et al. Novel Rare-Earth Complexes Containing Amino and Sulfhydryl Groups for Natural Rubber Composites with Improved Antioxidative Properties
Akinlabi et al. Diffusion and permeability of aldehydes into blends of natural rubber and chemically modified low molecular weight natural rubber
Sazanov et al. Pyrolysis of polyacrylonitrile/technical hydrolytic lignin composites

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner