Введение к работе
Актуальность темп. Повышение нагрузочно-скоростных режимов эксплуатации машин и механизмов приводит к увеличению энергонаг-
ружеННОСГИ УЗЛОВ ТреНИР, КОТОрап ИНТеНСИфииИруЄГ ТЄПЛ0ЕОЙ износ
сопряженных поверхностей. В этих условиях одним из способов снижения износа деталей узлов трения является разработка самосмазы-ваодихся антифрикционных материалов на основе теплостойких полимеров. В сравнении с другими гермореактивными полимерами в значительной мере этим требованиям удовлетворил сйязуицие на основе фенолформальдегидных смол (ФЕС). В ряде работ изучей механизм отверждения ФФС, исследовано влияние на их физико-механические свойства и износ природы отвердителей, антифрикционных добавок, дисперсных минеральных и металлических наполнителей. Анализ результатов исследований показывает, что материалы на основе немо-дифииированнмх ФЕС имеют кесткур трехмерную сетчатую структуру и обладают малоцикловой фрикпионной усталостьо. В связи с этим предложено повышать эластичность и стойкость к усталостному изнашиванию 0 путем модифицирования связующего линейными полимерами п олигпмергми. Однако, недостаточно полные сведения о влиянии Таких модификаторов, вводимых в связупцее в сочетании с антифрикционными добавками, армирующими волокнистыми наполнителями и минеральными структурирующимися веществами, на износ и теплофизиче-ские свойства материалов на основе ФФС затрудняет их применение в узлах трения машин и механизмов.
Целью работы является исследование особенностей влияния линейных полимеров молекулярной дисперсности, и несшивапцихся олигомеров, волокнистых наполнителей и минеральных структурирующихся веществ на процесс изнашивания фенолформальдегидных полимеров и разработка на основе полученных результатов машиностроительных материалов с повышенными триботехническими и теплофизи-ческими характеристиками для узлов трения машин и механизмов.
Научная новизна работы; Предложены методы повышения эксплуатационных характеристик ФФС путем их модифицирования линейными полимерами молекулярной дисперсности . и несшивающимисн олигоме-рами. Установлен синергический эффект, заключающийся в существенном повышении износостойкости и физико-механических свойств композиционных материалов при введении в фснолфорчальдегидные полимеры минеральных структурирующихся веществ (магнийцинковый окси-хлорид, оксинитрат алюминия) в сочетании с сухими смазками и руб-
леными органическими волокнами.
Разработан метод снижении износа стального контр*ела при трении в коррозионных средах, например, в воде, путем введения в фенол-формальдегидные полимеры оксидов металлов, способствующих повышению щелочности смазочной среда, что повышает ее спосооность связывать свободные ионы водорода.
Впервые использованы в качестве модификаторов фенолформальде-гидных полимеров ненасыщенные полиэфирные смоли, позволяющие повышать эластичность и износостойкость композиционных материалов.
Получены математические модели теплофизических свойств многокомпонентных фенолформальдегидных композиций, позволяющие прогнозировать при различных температурах испытаний раздельное и совместное влияние ингредиентов на теплоемкость и теплопроводность материалов.
Новизна разработок защищена 10 авторскими свидетельствами СССР на изобретения.
На защиту выносятся следующие основные положения: составы композиционных материалов на основе ФФС, способы повышения эластичности термореактивных смол путем модифицирования связующего линейными полимерами молекулярной дисперсности и несшиващимися олиго-мерами, результаты экспериментальных исследований триботехничес-ких, физико-механических и теплофизических свойств композиционных материалов на основе Ф$С; метод прогнозирования работоспособности фенолформальдегидных композитов по температурной зависимости их коэффициента теплопроводности.
Практическое значение и реализация результатов работы. На основе проведенных исследований разработаны новые машиностроительные материалы, обладающие повышенными триботехническими, физико-меха-иескими и теплофизическими характеристиками в сравнении с отечественными и зарубежными материалами аналогичного назначения и предназначенные для эксплуатации в узлах- трения машин и механизмов. Разработан метод прогнозированип нвгрузочно-скоростных и температурных режимов эксплуатации термореактивных материалов по температурной зависимости теплофизических характеристик многокомпонентных фенолформальдегидных композиций. Предложенные машиностроительные материалы прошли лабораторную и опытно-промышленную проверку на ряд» предприятий Беларуси.
Общий экономический эффект от внедрения результатов работы в узлах трения машин и механизмов за период 1988 - 1991 гг. составил
с вше 46 тыс. руб.
Апробация работы. Основные результаты исследований были доло» ікеїгн и обсуждены на следующих конференциях и совещаниях: всесовз-ном семинаре "Выбор полімерних материалов дли изделий с заданными свойствами" (Москва, 1990 г.); "Новое в производстве и применении фено- и аминопластов" (Москва, 1989 г.); первой региональной научно-технической конференции "Повышение надежности и долговечности узлов в строительстве, транспорт р и путевых ыашинах" (Ростов-на-Дону, 1989 г.); республиканской научно-технической конференции "Пути технического перевооружения и модернизации железнодорожного транспорта" (Гомель, 1989 г.); республиканских научно-технических конференциях "Исследования, переработка и применение полимерных материалов" (Ижевск, 1982 г.); "Структурная модификация полимерных материалов" (Шевск, 1985 г.); республиканской научно-технической конференции "Экономия материальных рсуреоп и улучшение качества изделий и конструкцій на'осног-е применения новіле полимерных материалов" (Виноградов, 1985 г.); республиканской научно-технической конференции "Ксмпозчрно'-'тле ««т^риалы на основе полимеров" (Гомель, 1984 г.); республиканской научно-технической конференции "Повышение эффективности использования ресурсов на келеэнодорожном транспорте" (Ярославль, 1983 г.); XI и ХУІ научно-технических конференциях молодых ученых и специалистов "Фгаика и механика композиционных материален на основе полимеров" (Гомель, 1982, 1987 гг.).
Публикации. По результатам исследований опубликована 21 печатная работа, получено 10 авторских свидетельств на изооретения.
Структура и объем работы. Диссертации состоит из введения, 5-ти глав, основных выводов и приложения, изложена на 136 страницах машинописного текста, содержит 55 иллюстраций, 10 таблиц и библиографический список, включающий 223 наименований.
