Выбор покрытий рабочих органов хлопкоперерабатывающих машин на основе полимерных и органоминеральных наполнителей и их обоснование

ВЫБОР ПОКРЫТИЙ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ХЛОПКОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРНЫХ И ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ.
Эминов Шерзод Олимжонович, д.т.н.(PhD), доцент, Ферганский политехнический институт
Усмонов Бобур, магистрант, Ферганский политехнический институт
Аннотация. В данной статье рассматривается исследование композиционных полимерных материалов, их электрофизические, и другие свойства. Также, приведено зависимость электропроводящих и изоляционных свойств полимерных покрытий при введении органоминеральных наполнителей в состав термореактивных полимерных материалов, в которой улучшается электрофизические свойства как и электропроводящие свойства так и электроизоляционные свойства.
Ключевые слова: композиционные материалы, полимер, электрофизические свойства, химические свойства, наполнитель, адгезия, микротвёрдость.

Современный уровень развития производства композиционного материаловедения позволяет создавать уникальные композиционные полимерные материалы, работоспособные в экстремальных условиях при низких и повышенных температурах, давлениях, в агрессивных и абразивных средах [1-2]. Тенденцией развития данного направления является создание высоконаполненных, армированных и особо прочных КПМ с регулируемыми эксплуатационными показателями конструкционного, специального и многофункционального назначения.

Несмотря на широкое применение полимерных материалов для рабочих органов различных машин и механизмов, в литературе недостаточно освещены рекомен­дации по выбору определенного типа полимера для применения в кон­кретных условиях эксплуатаций машин, в частности для покрытия на рабочей поверхности шнековых и пневматических транспортеров хлопкоперерабатывающих машин и механизмов, работающих при взаимодействии с хлопком-сыром. Очевидно, что выбор материала должен быть осуществлен с учетом целе­вого назначения изделий и сформулированных требований, предъ­являемых к полимерной матрице композиционного материала для получения покрытия на рабочих поверхностях рабочих органов хлопковых машин. Согласно требованиям, композиционные полимерные материалы должны обладать высокими антистатическими, антифрик­ционными и прочностными свойствами (ударная и адгезионная прочность, твердость), а также высокой влагостойкостью, технологичностью, низ­кой стоимостью и недефицитностью.
В связи с этим, с целью правильного выбора полимерного матери­ала и органоминеральных наполнителей для рабочих органов шнековых и пневматических транспортеров хлопкоперерабатывающих машин, рассмотрим целесообразность использования тех или иных термопластичных и термореактивных полимеров, исходя из вышеуказанных требований. Термореактивные полимеры, несмотря на их высокие физико-механические свойства, как правило, в промышленности для изготовления цельных деталей машин не используются ввиду их нетехнологичности и высокой усадки после отверждения, в результате чего в готовых, изделиях появляются внутренние напряжения, снижающие их прочность. В связи с этим, они в большинстве случаев применяются для получения покрытия на поверхности деталей и конструкции.
Из литературных источников известно [3-4], что полиэтилен высокой плотности, поликапроамид, поликарбонат, пентапласт, полипропилен и полистирол обла­дают такими физико-механическими свойствами, которые позволяют ис­пользовать их в качестве заменителей металлов для цельных деталей рабочих органов хлопкоперерабатывающих машин. Кроме того, следует отметить некоторые спе­цифические особенности свойств этих полимеров, которые также позволяют получать покрытия на поверхности деталей рабочих органов машин и механизмов. Наиболее широкое распространение в настоящее время получили эпоксидные смолы марки ЭД-16, ЭД-20 (ГОСТ 10587-72), обладающие необходимой адгезионной, механической прочностью и химической стойкостью, которые, в основном, используются для нанесения тонкослойных покрытий на металлические поверхности изделий и деталей рабочих органов машин. Они широко применяются в различных отраслях промышленности. В связи с этим нами также были выбраны для разработки антиэлектростатических композиционных материалов в качестве полимерного связующего эти олигомеры.
Кроме того были выбраны фурано-эпоксидная (ФАЭД) и фурано-эпокси-смола силановая (ФАЭИС), обладая высокой коррозионностойкостью и температуростойкостью, в основном применяющих для получения тонкослойных покрытий на поверхности деталей рабочих органов машин и механизмов, эксплуатирующихся в агрессивных условиях при повышенных температурных режимах. Для исследования электрофизических, прочностных и улучшения антистатических, антифрикционных свойств и повышения износостойкости композиционных полимерных материалов для введения в состав полимерных связующих нами были выбраны следующие наполнители: каолин (ГОСТ 19608-84), тальк (ГОСТ 879-52); сажа (ТУ 5-52 АТГ-70), графит (ГОСТ 17022-81), железный порошок, алюминиевая пудра, бронзовая мука, слюдяная мука, окись никеля, окись меди, окись железа и окись марганца. Средние размеры частиц наполнителей должны находиться в интервале от 1,0 до 50,0 мк [5-6].