277 К лак може зберігатися не менше року. Після нанесення на захисну поверхню лакове покриття сушиться і твердне при нагріванні до 623К і більше. Був розроблений поліімідний лак ПАК3–1 на N,N?–диметлформаміді. Він використовується для виготовлення плівки ПМ, волокна аримід. Лаки випускаються у вигляді розчинів полімеру в N-–метилпіролідоні, або в суміші з ксилолом чи іншими розчинниками. Для пропитки обмоток електричних машин розроблені спеціальні лаки при отвердненні яких виділяється мало летючих продуктів. Це наприклад, двокомпонентний поліефірімідний лак марки Dobekan. Поліімідна смола НR-600 використовується в якости адґезивів, представляє собою олігоімідну композицію на основі діангідриду бензофенонтетракарбонової кислоти з ацетиленовими кінцевими групами. Поліімідні адґезиви випускаються також в вигляді пін, під час нагрівання – стрічок і порошків. У багатьох випадках виникає необхідність об’єднювати поліімідні плівки типу ПМ-1, які склеюються погано. При простому нанесенні на поверхні цих плівок відомих клеїв – епоксидних, епоксисиліційорганічних, поліуретанових, поліамідних – жоден з них не виявився достатньо ефективним. Достатньо щільні шви отримують тільки після спеціального активування поверхні плівок. При цьому найкращим виявився епоксиполіімідний клей ЄПК-1 холодного тверднення, а із клеїв гарячого тверднення –полібензімідазольний клей ПБІ-1. Добрі результати були отримані при використанні в якости адґезиву плівки полііміду Р–Р. Процес склеювання полягає в нанесенні на поверхню плівок, що склеюються тонкого шару поліімідокислотного лаку Р–Р, сушці і циклізації форполімеру за температури 573 К [34,49].
3.8.4. Поліімідні волокна
Волокна із ароматичних поліімідів отримують у дві стадії [66]. Спочатку формують поліамідокислотні волокна із розчинів вихідних форполімерів, а потім піддають їх хемічній, термічній, механічній обробці. За нормальних температур вони знаходяться на рівні характеристик технічних волокон широкого призначення. Головною характеристикою їх є висока стійкість до нагрівання. Поліімідні волокна мають також дуже великий Оксигеновий індекс. В цілому поліімідні волокна можна віднести до термо– і вогнестійких органічних волокон. Їх використовують для електро-, теплоізоляції, для виготовлення негорючих тканин.
Досліджено, що велика група волокон має працездатність до 573 К .Це волокна на основі ароматичних поліімідів і різних полігетероариленів. Для ароматичних поліімідів знайдені ефективні стабілізатори, які розширюють межі експлуатації до 623 К, іноді 673К.
Розділ 4
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА
4.1. Об’єкт дослідження
Об’єктом дослідження були композиційні матеріали на основі полімерної матриці з порошку ароматичного полііміду (ПМ-69). В ароматичний поліімід (ПМ-69) вводили графіти різних марок, які відрізнялися вмістом золи, вологістю і тонкістю мливу (дисперсністю) (табл.4.1). Термічно розщеплений графіт (ТРГ) отримували при імпульсній, високотемпературній термообробці сполук вкорінення окисленого графіту за способом [55,56,57], а інтеркальований графіт FeCl3 отримували за технологією [11, 19,29].
Таблиця 4.1
Властивости досліджених графітів Завальєвського родовища
(за даними виробника)
Назва
графіту |
Марка | Вміст золи, % | Вологість, % | Тонкість мливу
залишок, мкм (%) | фракція, мкм | основна фракція, мкм (%)
1 | 2 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8
Тигельний
Електро-вугільний
Спеціальний малозольний
Олівцевий
Колоїдний сухий | ГТ-1
ЕУЗ-М
ГСМ-1
ГК-1
С-1 | 7,0
0,5
0,1
1,0
1,5 | 10
0,2
0,2
0,2
0,5 | 200(>75)
71(<5)
200(>70)
63(<0,5)
63(<0,5) | 100-600
10-80
100-600
3-40
1-80 | 200 (75)
45(75-90)
200(>70)
1-8
У першій серії дослідів (рис. 5.1, 5.3) змішування порошків ароматичного полііміду та графіту С–1 тривало 20 хв. в млинку МРП-1 при числі обертів робочих органів (ножів) 7000 за хвилину. У другій серії дослідів (рис. 5.2, 5.4, 5.5) композицію отримували шляхом змішування порошків ароматичного полііміду і графітів різних марок в млинку МРП-1 на протязі 5 хв. при числі обертів робочих органів (ножів) 7000 за хвилину. Зразки з композиції отримували шляхом сушки за температури 423 К на протязі 5 год. з наступним пресуванням брикету при 20 МПа і нагріву без тиску до температури 613 – 618 К, після чого брикет в прес-формі утримувався 5 хв. без тиску плюс 5 хв. при тиску 20 МПа. Отриманий зразок разом з прес-формою охолоджувався до температури 363 ± 10 К. Було проведено дослідження впливу природи графіту, його дисперсности на теплопровідність композиційних матеріалів на основі ПМ-69.
4.2. Методи дослідження
Теплопровідність і теплоємність розроблених матеріалів досліджувалися лише на вихідних сухих твердих зразках, так як попадання слідів рідких речовин на контакти приладів недопустимо.
4.2.1. Теплопровідність
Градуювання вимірювача ИТ–400 полягало в експериментальному визначенні теплопровідності тепломіра КТ і поправки РК , яка враховує тепловий опір зразка і термопар, динамічні похибки і неідентичність градуювання термопар.
При визначенні КТ проводили серію із трьох дослідів, де в якості зразка використовують зразок теплопровідності із розплавленого кварцу марки КБ (ГОСТ 15130 – 69). Експериментальні дані заносили в табл.. 4.1 і обчислювали середнє арифметичне:
; , (4.1)
де n0 – перепад температури на зразку, в мкВ;
nt – перепад температури на робочому шарі тепломіра, мкВ.
Розрахунок КТ проводимо без врахування поправки за формулою:
, (4.2)
де – теплопровідність кварцевого скла, Вт/м К;
h – висота зразка кварцевого скла, м;
S – площа поперечного перерізу кварцевого скла, м2;
с – поправка, яка враховує теплоємність зразка:
, (4.3)
де С0=С0(t)m0 – повна теплоємність кварцевого скла, яка рівна добутку питомої теплоємності скла за певної температури на масу кварцевого скла, Дж/К;
Сс – повна теплоємність стержня, Дж/К.
Таблиця 4.1
t,°C | Дослід №1 | Дослід №2 | Дослід №3 | середнє
nt | n0 | nt | n0 | nt | n0 | nt | n0
50 | 28 | 51 | 28 | 51,5 | 24 | 42 | 26,67 | 48,17
75 | 28 | 51 | 29 | 52 | 26 | 50 | 27,67 | 51
100 | 26 | 46 | 27,5 | 51 | 25 | 45 | 26,2 | 47,3
125 | 23 | 41 | 24 | 46