Анотація до роботи:

Кабат О.С. Термостійкі матеріали триботехнічного призначення на основі фенілону та високодисперсних кремнеземів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.06 – технологія полімерних та композиційних матеріалів. – ДВНЗ “Український державний хіміко-технологічний університет”. Дніпропетровськ, 2007.

Дисертація присвячена створенню теплостійких полімерних композиційних матеріалів на основі фенілону С2 та кремнеземів для вузлів тертя.

Досліджено дисперсний склад і якість розподілу наповнювачів в об’ємі полімеру. Вивчено вплив природи та концентрації кремнеземів на фізико-механічні й теплофізичні властивості розроблених композицій. Створено методику отримання полімерного композиційного матеріалу з підвищеними фізико-механічними властивостями. Здійснено дослідження впливу природи та концентрації кремнеземів на триботехнічні властивості композитів у процесі сухого тертя і тертя із змащуванням. Встановлено причину зменшення коефіцієнта тертя й зношення матеріалів на основі фенілону С2. Досліджено вплив режимів експлуатації на триботехнічні властивості розроблених композитів. За результатами експериментів розроблено математичні залежності, які описують вплив навантажень і швидкості ковзання на коефіцієнт тертя й інтенсивність лінійного зношення досліджених композиційних полімерних матеріалів. Виконано порівняльний аналіз розроблених композитів з існуючими аналогами, які працюють у вузлах тертя. Розроблено рекомендації до застосування композицій у вузлах тертя машин і механізмів. Виконано промислові випробування розроблених композитів на ТОВ “Азовська кабельна компанія”.

1. Здійснено патентний пошук та аналіз літературних джерел з питань створення термостійких матеріалів триботехнічного призначення. З огляду на актуальність теми розробки, запропоновано використовувати як полімерну основу для отримання термостійких композитів триботехнічного призначення ароматичний поліамід (фенілон С2) і високодисперсні кремнеземи.

2. Досліджено вплив природи та концентрації кремнеземів на фізико-механічні й теплофізичні характеристики композицій на основі фенілону С2. Встановлено, що введення 3 мас.% кремнеземів підвищує межу пружності при стисканні на 10 – 15%. З підвищенням вмісту кремнеземів у композиції збільшується модуль пружності до 4200 МПа, теплостійкість зростає на 5 – 10^оС, а також зменшується теплове розширення композитів. Спостерігається зсув температури початку активної деструкції у бік більших значень, що дає можливість збільшити інтервал температур, в яких можлива переробка композиту.

3. Розроблено методику отримання композиту, яка передбачає введення порошку полімеру в реакційне середовище, де синтезується кремнезем. Запропонована методика дозволяє отримати матеріал з високим ступенем розподілу кремнезему в об’ємі полімеру та зменшити розмір його часток до 1 – 2 мкм. За рахунок цього показники міцності при згині та ударна в’язкість розроблених композитів у 2 – 3 рази вищі, ніж у композитів, які отримані за стандартною методикою.

4. Досліджено вплив природи та концентрації кремнеземів на триботехнічні властивості композицій в процесі тертя без змащування та зі змащуванням. Встановлено, що найменші значення коефіцієнта тертя та зношення спостерігаються у композицій з вмістом кремнеземів 3мас.%. Це наслідок утворення антифрикційної плівки на поверхні сталевого контртіла.

5. Встановлено вплив режимів експлуатації на триботехничні властивості розроблених композицій, які беруть участь в процесі сухого тертя або тертя зі змащуванням. За результатами експериментів отримані математичні моделі, які описують вплив навантаження й швидкості ковзання на коефіцієнт тертя й інтенсивність лінійного зношення досліджених композиційних полімерних матеріалів

6. Виконано порівняльний аналіз розроблених композитів з існуючими аналогами, які працюють у вузлах тертя. Встановлено, що розроблені композиції за своїми триботехнічними властивостями відповідають найкращим аналогам, а за фізико-механічними та теплофізичними вимогами перевищують їх. Здійснено промислові випробування розроблених композитів на ТОВ “Азовська кабельна компанія”.

Публікації автора:

1. Ситар В.І., Кабат О.С. Дослідження впливу дрібнодисперсного силікагелю на властивості ароматичного поліаміду фенілону // Вопросы химии и химической технологии. – 2005. – № 1. – С. 199-203.

2. Сытар В.И., Кабат. О.С., Назаренко А.О. Повышение надежности и долговечности тяжелонагруженных узлов трения форматоров-вулканизаторов // Вопросы химии и химической технологии. – 2005. – №4. – С. 168-171.

3. Сытар В.И., Савченко М.О., Кабат. О.С., Мельников Б.И. Разработка методики получения полимерного композиционного материала на основе фенилона, наполненного нанодисперсным наполнителем // Вопросы химии и химической технологии. – 2007. – №3. – С. 108-113.

4. Ситар В.И., Кабат. О.С. Теплостойкие материалы триботехнического назначения на основе ароматического полиамида и дисперсных кремнеземов // Вопросы химии и химической технологии. – 2007. – №4. – С. 94-98.

5. Пат. 75986 Украина, МПК С08L77/00. Полімерна композиція / Ситар В.І., Кабат О.С., Данилін Д.С., Назаренко А.О.; УДХТУ. – Заявл. 25.05.2004; Опубл. 15.06.06. – 3 с.

6. Кабат О. С., Ситар В.І. Дослідження властивостей композиційних матеріалів на основі ароматичного поліаміду фенілону та дрібнодисперсного силікагелю // 2 Міжнародна науково-технічна конференція “Хімія і сучасні технології”. – Дніпропетровськ, 2005. – С. 133-134.

7. Ситар В.І., Кабат О.С. Дослідження впливу дрібнодисперсного силікагелю на фізико-механічні та теплофізичні властивості ароматичного поліаміду фенілон / 25 Юбилейная международная конференция и выставка “Композиционные материалы в промышленности (Славполиком)”. – Ялта, 2005. – C. 461-462.

8. Сытар В.И., Кабат О.С., Митрохин А.А. Композиционные материалы в узлах трения вулканизационного оборудования // 4 Міжнародна науково-технічна конференція “Наука та освіта”. – Дніпропетровськ, 2006. – С 37-38.

9. Кабат О.С., Сытар В.И., Фальчук С.А. Антифрикционные композиционные материалы, наполненные наночастицами // 2 Міжнародна науково-технічна конференція “Сучасні наукові дослідження – 2006 ”. – Дніпропетровськ, 2006. С. 14-16.

10. Sytar V.I. Kabat O.S. Development and investigation of the polymeric compositional materials based on aromatic polyamides and fine-dyspersated silica // 4-th Ukrainian-Polish Scientific Conference “The polymers of special application”. – Dnepropetrovsk, 2006. – P. 90.

11. Sytar V.I., Kabat O.S. Heat-resistant antifriction materials based on phenylone and dispersed fillers // International conference “Advance space technologies for humankind prosperity”. – Dnipropetrovsk, 2007. – P. 105.