Новаков И.А., Рахимова Н.А., Краснов А.П., Афоничева О.В., Баженова В.Б. Волгоградский государственный технический университет, Волгоград Институт элементоорганических соединений им. Н.А.Несмеянова РАН, Москва Исследование трибохимических свойств материалов из ПКА, модифицированных микродопированием полифторированных соединений

1. Седьмая международная научно-практическая конференция «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» 1 Новаков И.А., 1 Рахимова Н.А. , 2 Краснов А.П., 2 Афоничева О.В., 2 Баженова В.Б. Нанотехнологии 1 Волгоградский государственный технический университет, г.Волгоград, Россия 2 Институт элементоорганических соединений им. Н.А.Несмеянова РАН, г.Москва, Россия Исследование трибохимических свойств материалов из ПКА, модифицированных микродопированием полифторированных соединений

3. Выпущено 67,5 тонн промышленного ПКА

4. Таблица 2 Влияние ТП ФП на физико-механические показатели и термостойкость ПКА-волокна * - Нумерация идентична таблице 3. Термостатирование осуществлялось при 200 0 С в течение 2 часов. Номер * операции Физико-механические показатели Остаточная прочность волокна после термостатирования, % текс р азрыв ная нагрузка , Н относительное удлинение, % 1 187 13.4 15.3 85.7 2 188 12.5 16.5 87.7 3 185 12.5 16.0 88.8 4 183 12.5 16.1 90.7 5 185 12.5 16.0 80.3 6 183 12.4 16.5 81.0

5. Модификация крошки поли-ε-капроамида микроколичествами 1.1.5-тригидроперфторпентанола. Таблица 3 Влияние 1.1.5-тригидроперфторпентанола на ф изико-механические показатели ПКА-волокна. Количество 1,1,5-тригидроперфторпентанола – 3,5·10 - 3 % масс Выпущено 3,6 тонны ПКА № п/п Модифицированное ПКА-волокно Немодифицированное волокно Линейная плот - ность , текс Разрывная нагрузка , Н Удлине-ние при разрыве % Линейная плотность, текс Разрыв-ная нагрузка , Н Удлине-ние при разрыве % 1 28.3 14.6 22.5 28.6 16.0 16.2 2 28.3 14.4 24.9 28.16 15.8 15.1 3 28.2 14.1 20.8 29.0 14.6 12.7 Среднее значение 28.26 14.4 22.7 28.6 15.1 14.7

6. Таблица 4 Влияние введения ТПФП на ф изико-механические показатели ПКА-волокон в процессе хранения Таблица 5 Влияние 1,1,5-тригидроперфторпентанола на гидролитическую устойчивость гранул поликапроамида Концентрация соляной кислоты – 35 % ПКА-волокно Исходное ПКА-волокно ПКА-волокно с полифторированным модификатором Сохраненная прочность, % Относительное удлинение % Сохраненная прочность, % Относительное удлинение % Исходное 100 16.2 100 22.5 После 2х- летней выдержки 53.0 16.0 88.4 22.5 Гранулы поликапроамида Время растворения в соляной кислоте Немодифицированные 1 час 20 мин Модифицированные 2 час 40 мин

7. Рис.1. Фотохимическая деструкция немодифицированного (1) и модифицированного (2) ПКА-волокна ( λ > 300 нм). Стабилизирующее влияние 1,1,5-тригидроперфторпентанола на фотохимическую деструкцию поликапроамида Новаков И.А., Сторожакова Н.А., Иванов В.Б., Приймак В.В. / Высокомолекулярные соединения. Б. 2006. №1. с.121-125

8. Таблица 6 Фотостарение (излучение, близкое к солнечному свету) ПКА-нитей в зависимости от природы светостабилизатора 71.00 78.00 ПФС2+БДКТМ (ВолгГТУ) 52.00 70.00 БДКТМ (Франция) 61.92 63.08 CuCl 2 +аммиачная вода+ глицерин+ KI (Болгария) 69.14 72.02 ПМ-150 (Тверь, Россия) 67.14 71.20 2-МеБи (Словакия) 69.96 73.65 2-МеБИ-С uCl 2 + MgCl 2 ( Словакия ) 39.38 23.09 Н1(Волжский,Россия) Длина, % от исходного Прочность, % от исходного Светостойкость Стабилизатор

9. 1 2 3 4 5 Рис. 2. Влияние волокнистого состава ткани на сопротивление истиранию по плоскости 1 –хлопчатобумажная ткань 2 – капроновая ткань 3 – х/б ткань + немодифицированная ПКА нить 4 – х/б ткань + ПКА нить модифицированная октафторпентанолом с добавлением диацетат-ди-ε-капролактама меди 5 - х/б ткань + ПКА нить модифицированна я октафторпентанолом Истирание циклы

10. По получении результатов эксперимента (модифицированное волокно в качестве шовного материала) , проведенного в Волгоградской государственной медицинской Академии сделаны следующие выводы: 1. Используемый шовный материал обладает высокой прочностью, хорошо держит узел, эластичен. 2. При визуальном осмотре сшиваемых тканей: кожи, фасции, мышцы, апоневроз не наблюдается отторжения. 3. Не образуется лигатурных гранулем. 4. Не наблюдалось гнойной инфекции краев ушитой раны.

11. Таблица 7. Результаты трибологических испытаний ПКА модифицированного полифторированными спиртами (Р = 0,5 МПа; V = 0,5 м/с.) 35 35 42 9 4 4 0,31 0,31 0,35 1 2 3 ПКА + 0,1% ПФС3 44 62 52 6 3 6 0,25 0,20 0,20 1 2 3 ПКА + 0,1% ПФС2 44 46 49 1 8 2 0,16 0,16 0,15 1 2 3 ПКА + 0,1% ПФС1 28 28 25 90 50 4 0,34 0,35 0,35 1 2 3 ПКА Температура, ºС Износ образца, гр.· 10 -4  тр Время, час Наименование образца

12. Табл ица . 8. Влияние химического строения олигомеров (КЛ+ПФС) на трибологические свойства модифицированного поли- ε -капроамида. 0 +1 +1 -13 -5 -5 0,2 0,16 0,15 48 48 48 1 2 3 0,1% Тм (ФС-2) 4 +1 +1 -1 -4 -8 -12 0,15 0,18 0,15 40 45 63 1 2 3 0,1% Тм (ФС-1) 3 0 0 +1 -20 -1 -4 0,28 0,24 0,24 46 52 53 1 2 3 0,1% Дм (ФС-1) 2 +1 +1 0 -5 -3 -2 0,08 0,11 0,1 41 44 44 1 2 3 0,1% Мм (ФС-1) ПКА + 1 контр-тела образца Весовой износ, I * 10 -4 г. f (коэфф. трения) Т, о С Продолжит., час Состав материала № п/п

13. Рисунок. 3. Фотографии образцов после трения: А – исх. ПА-6; Б - 0,05% ПФС-1; В - 0,005%ПФС-1 Влияние химического строения полифторированных спиртов на трибологические свойства поли-е-капроамида / А.П. Краснов, Н.А. Сторожакова, В.Б. Баженова, О.В. Афоничева, А.В. Наумкин, Я.В. Зубавичус, И.А. Рашкован, М.Е. Казаков, И.А. Новаков // Трение и износ: междунар. науч. журнал / ИММС НАН Беларуси. - 2008. - Т. 29, № 1. - C. 51-57. А Б В