Самосмазывающая полимерная композиция

 

САМОСМАЗЫВАЮЩАЯСЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая поликапроамид, полиэтилен и металлсодержащее coe-i-r дииение, отличающаяс я тем, что, с целью повьпае ни я прочности, теплопроводности, износостойкости, улучшения стабильности коэффициента трения, она дополнительно содержит порошок никеля, а в качестве металяосодержащего соединения салицилальэтилендиамин кобальта, при следующем соотнсоиении компонентов, вес.ч.: Поликапроамид 100 Полиэтилен10-20 Порошок никеля 30-40 СалициЛсШьэтилендиамин кобальта1 2 &

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3386282/23-05 (22) 02.02.82 (46) 30.07.83. Бюл. Ю 28 (72) В .А-. Алексеев, В .И. Колесников, Ю.А. Евдокимов и A.Ã. Пономаренко (71) Ростовский институт инженеров желеэнодорожного транспорта (53) 678.675.621.893(088.8) (56) 1. Пластмассы в подшипниках сольжения. Сб. статей, М., Наука, 1965 c ° 182 е

2. Патент Англии В 871591, кл. С 5 Р, опублик. 1959.

3. Авторское свидетельство СССР

9 654651 g кл. С 084 . 77/00, 1979 (прототип) .

„„SU„„1031994 А

3Щ С 08 Ь 77/00; С 08 4 23/06у

:С 08 К 3/08; С 08 К 5/16 (54) (57) CANOCNAÇÛÂÈÎÙÀßÑß ПОЛИМЕРНАЯ

КОМПОЗИЦИЯ, включающая поликапроамид, полиэтилен и металлсодержащее сое: динение, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности, теплопроводности, иэносостойкости, улучшения стабильности коэффициента трения, она дополнительно .содержит порошок никеля, а в качестве металлосодержащего соединения салицилальэтилендиамин кобальта, при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Поликапроамид 100

Полиэтилен 10-20

Порошок никеля 30-40

Салицилальэтиленди-. амин кобальта 1 2 g

1031994

Изобретение относится к созданию композиционных материалов на основе полиамидон и может быть использовано н узлах трения машин и механизмов,работающих беэ смазки.

Изнестно, что полиамиды нашли широкое применение в качестве антифрикционных материалов. Для улучшения теплопронодных, фрикционных и других свойств полиамиды модифицируют, вв.одя р азличн ые наполнители (11 и t. 2).10

Однако при этом прочностные свойства резко падают и значительно ухудшаются фрикционные снойства, Наиболее близкой по составу и достигаемому результату к предлагаемой является самосмазынающая полимерная композиция (3 J, нключающая поликапроамид, полиэтилен, фенолформайьдегндную смолу и металлосодержащее соединение (стеарат цинка) при сле- gp дующем соотношении компонентов,вес.ч.:

Поликапроамид 77-83

Полиэтилен 9-11

Фенолформальдегидная смола 4-6 25

Стеарат цинка 4-6

Недостатком этой композиции является низкая прочность, теплопроводность и износостойкость, а также нестабильность величины коэффициента ЗО трения при работе без смазки.

Цель изобретения - повышение прочности, теплопронодности, износостойкости, улучшение стабильности коэфициента т ения. ф р

Поставленная цель достигается тем, что самосмазынающая полимерная композиция, включающая поликапроамид> полиэтилен и металлсодержащее соединение, дополнительно содержит поро- 4Q

Т а б л и ц а 1

Композиции, нес.ч. () Г t (Компоненты

Г II ГГ1 ГУ У УГ

100 100 100 100 100 100

Поликапроамид

Полиэтилен

Порошок никеля

l0 15 20

30. 35, 40

15 15 15

Салицилальэтилендиамин кобальта

1,0 1,5 2,0 - - 1,5 собой схему вал-вкладыш . Контр» телом служил ролик диаметром 40 мм иэ стали 45 (HRC 48-53), параметр шероховатости поверхности трения сос-. тавлял R = 0,3 мкм, 0

Результаты испытаний приведены в табл.2.

Фрикционные испытания композиций проводили на. машине трения МИ-2 по

ГОСТ 11629-65 при следующих парамет- 6Q рах нагружения: удельной нагрузке

P= 1 0 МПа, скорости скольжения 0 5

Ч=0,5,м/с. Путь трения составлял

20,7 км, пара трения представляла.

I шок никеля, а н качестве металлсодержащего соединения салицилальэтил. ендиамин кобальта при следующих.соотношениях компонентов, вес.ч.:

Поликапроамид 100

Полиэтилен 10-20

Порошок никеля 30-40

Салицилальэтилендиамин кобальта 1-2

Композицию готовят следующим образом, Прокаленный при температуре 250300 С порошок никеля дисперсностью о (20-250) 10 нм заливают 12%-ным раствором салицилальэтилендиамином кобальта и хлороформе при 40-50 С .

Сосуд с суспензией ставят на вибромешалку и перемешивают ее н течение

2-3 ч ° После удаления растворителя, модифицированный порошок никеля сушат при 60-80ОC в термошкафу до постоянного веса.

Подготовленный таким образом наполнитель механически перемешинают со смесью полимеров и перерабатывают литьем под давлением 20-25 МПа при о

240-260 С в термопластантомате с предварительной пластификацией и последующим воздействием на расплав полимера в пресс-форме постоянным магнитным полем.

Салицилальэтилендиамин кобальта способствует образованию полимерофильной пленки на частицах никеля, вследствие протекания ионнообменных реакций между ними, что приводит к повышению адгезионных свойств системы полимер-яаполнитель, тем самым унеличиная прочностные и другие свойства композиционного материала.

Изобретение иллюстрируется примерами (табл.l) .

1031994

Таблица 2

Прототип

Композиции, sec,÷.

1 (1

Характеристики

Т XX XXX 1У У У1

Предел прочности при растяжении 0, МПа

54-55 72" 74 72 73 70-71 80-81 50-52 78-80

Коэффициент теплопроводности,, ВТ

М С

1р& 0,35 1,6 0,36

Ою28 lg4 1р5

Интенсивность изнашивания Эн, мг/км

5 9 4 7 6,4 10,1 19g7 11,2

lit&

0,20,2&

0,28- 0,25- 0 26- 0 24 °

0,3 0 27 0 27 0 25

0 24- 0,250 25 0,26

Коэффициент -трения ц южю е в Вв

Составитель И. Стояченко

Редактор К. Папп Техред N.Tenep Корректор Ю. Макаренко

Заказ 5326/30 Тираж 494 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, как видно из табл.?„ предел прочности на растяжение уве личился на 50%, коэффициент теплопроводности в 5-6 раэ, интенсивность изнашивания почти в 2 раза, а величина коэффициента трения более стабиль- на по сравнению с соответствуюшими характеристиками композиции 3 .

Долговечность работы подшипников скольжения иэ предлагаемого матерна ла в 3-4 раза выше, чем бронзовых при применении в узлах трения козловых кранов (кк-5, кк-6) . Результаты испытаний композиций lУ - Уl, где отсутствует какой-либо из компонентов, показывают необходимость нали,чия каждого из компонентов для дости- кения цели изобретения.