Антифрикционная пресс-композиция

 

АНТИФРИКЦИОННАЯ ПРЕСС-КОМПОЗИЦИЯ , включающая полимерное связующее , жидкое стекло, антифрикционный наполнитель и отвердитель, о тличающаяся тем, что, с целью улучшения антифрикционных и прочностных характеристик .в условиях повыигенной влажности, а также повышения термостойкости и упрощения технологии изготовления изделий из пресскогдпозиций , она в качестве полимерного связующего содержит смесь фенол формальдегидной смолы молекулярной массы 400-1000 и пентапласта, а в качестве отвердителя - кремнефтористый натрий и дополнительно - хлорное железо при следующем соотношении компонентов , мас.%: Фе н ол ф ормал ь д е ги дная смола4-8 Пентапласт20-30 ;: идкое стекло (по сухому остатку) 10-20 ч (Л Кремнефтористый натрий1-2 Хлорное железо 0,1-0,5 Антифрикционный наполнительОстальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPGHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

10-20

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3422400/23-05 (22) 09.04.82 (46) 23.12.83. Бюл. Р 47 (72) И.И.Злотников, В.В.Лисовский, В.А.Струк, Ю.Е.Кирпиченко, В.Г.Савкин и В.Д.Резник (71) Институт механики металлополимерных систем AH Белорусской ССР (53) 621.893(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 539449, кл. С 08 L 29/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 297652, кл. С 08 L 29/14, 1969 °

3. Авторское свидетельство СССР

Р 876681, кл. С 08 Ь 29/14, 1981 (прототип). (54)(57) AHÃÈÔÐÈÊÖÈOÍÍÀß ПРЕСС-КОМПОЗИЦИЯ, включающая полимерное связующее, жидкое стекло, антифрикционныи наполнитель и отвердитель, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения антифрикционных и проч„„SU„„10 22 2 А

3GD С 08 1 61/10; С 08 L 71/02;

С 08 К 3/10 С 08 J 5 16 ностных характеристик,в условиях повышенной влажности, а также повышения термостойкости и упрощения технологии изготовления изделий из пресскомпозиции, она в качестве полимерного связующего содержит смесь фенолформальдегидной смолы молекулярной массы 400-1000 и пентапласта, а в качестве отвердителя — кремнефтористый натрий и дополнительно — хлорное железо при следующем соотношении компонентов, мас.В:

Фенолформальдегидная смола 4-8

Пентапласт 20-30

-(идкое стекло (по сухому остатку) Ю

Кремнефтористый 1 натрий 1-2

Хлорное железо 0,1-0,5

Антифрикционный наполнитель

10б2232

Изобретение относится к созданию антифрикционных пресс-композиций,применяемых для изготовления деталей, работающих в условиях тяжелого нагружения, высоких температур и повышенной влажности.

Известна антифрикционная пресскомпозиция, содержащая, мас.В: поливинифурфураль 20-30, оксалат металла

20-30, окись кадмия 25-40, фенолформальдегидная смола 5-10, графит 5-10, фторопласт 2-3 j1) .

Недостатком композиции является трудоемкость изготовления из нее деталей, связанная с тем, что иэделия необходимо выдер>кивать под давлением 15 в нагретой до л200 С пресс-форме дли0 тельное время (от 1-1, до нескольких минут на миллиметр толщины изделия) .

Это требует значительных энергетических затрат, существенно удлиняет тех-2О нологическии процесс, что ограничивает применимость таких материалов случаями, когда требуемая серийность иэделий невелика.

Известна также антифрикционная KQM- 25 позиция, включающая 10-25 мас. поливинилфурфураля и антифрикционнЫе добавки: 90-75 мас. -o окисы кадмия и дисульфида молибдена (2) .

Недостатком данной композиции 30 является низкая термостоикость, недостаточная прочность и невысокие антифрикционные характеристики, а также трудоемкая технология изготовления, включающая. выдержку изделии в пресс-форме под давлением при 180-220ОС в течение определенного времени — 2,5 мин на 1 мм толщины изделия.

Наиболее близкой к предлагаемой является антифрикционная пресс-композиция, содержащая, мас.В: поливинилфурфураль 10-15, антифрикционныи наполнитель — окись кадмия 50-70, дисульфид молибдена 10-15, отвердитель — бориа-глицериновый комплекс 45

3-5 и жидкое стекло 7-15 (3) .

Недостатком известнои композиции является то, что при повышенной влажности ухудшаются ее антифрикционные и физико-механические свойства, а также термостойкость. Это связано с тем, что композиция содержит в качестве связующего поливинил<рурфураль, который является водорастворимым полимером и в присутствии паров воды набухает, что приводит к снижению антифрикционных и физико-механических свойств. .Jåëü изобретения — улучшение ан- 60 тифрикционных и прочностных характеристик в условиях повышеннои влажности, а также повышение термостойкости и упрощение технологии изготовления иэделий из пресс-композиции.б5

Поставленная цель достигается тем, что антифрикционная композиция,включающая полимерное связующее, жидкое стекло, антифрикционныи наполнитель и отвердитель, в качестве полимерного связующего содержит смесь фенолформальдегидной смолы молекулярнои массы 400-1000 и пентапласта, а в качестве отвердителя — кремнефтористый натрии и дополнительно — хлорное железо при следующем соотношении компонентов, мас.В:

Фенолформальдегидная смола 4-8

Пентапласт 20-30

Жидкое стекло (по сухому остатку) 10-20

Кремнефтористый натрий

Хлорное железо

Антифрикционный наполнитель Остальное

В качестве антифрикционного наполнителя используют графит, дисульфид молибдена, окись кадмия.

Композицию готовят следующим образом.

В жидкое стекло вводят порошкообразныи пентапласт и тщательно перемешивают. Через 20-25 мин в полученную смесь вводят антифрикционный наполнитель. Затем в смесь вводят кремнефтористый натрий, играющии роль отвердителя жидкого стекла, и спиртовый раствор 50В-нои фенолформальдегидной смолы.

1-2

0,1-0,5

После этого композицию сушат при б0-80 С и диспергируют. В поо лученныи пресс-порошок добавляют хлорное железо.

Из полученного пресс-порошка формуют изделия требуемой формы и размеров ° Температура формования при этом комнатная, давление 100120 МПа, время выдер>кки — 1 мин на изделие. Полученные таким образом изделия подвергаются термообработке.

Термообработку проводят в обычной атмосфере в электропечи при температуре размыгчения пентапласта 180< С.

Время выдержки изделия при этои температуре 1 мин на 1 мм толщины изделия. Нагрэв производят со скоростью примерно ?,5 С/мин.

Примеры выполнения композиции представлены в табл.1 (содержание фенолформальдегидной смолы и жидкого стекла дано в мас.В по сухому остатку), физико-механические свойства композиций — в табл.2.

Как видно из табл .2, уменьшение прочностных свойств известной композиции после ь-часового кипячения в воде составляет 30-50В, в то время как прочностные свойства (разрушающее напряжение при сжатии и твердость по

Бринеллю) прецлагаемой композиции

10Ь22 32

Т а блица 1

Содержание компонентов, мас.В, в композициях

Компоненты композиции

Предлагаемые

4 5 6 7 8 9

15 20

25 25 25 25 25 30 35 31

Пентапласт

Фенолформальдегидная смола марки

ЛБС-1

ЛБС-3

15 2 4

6 6

-8 10

P-2

15 15 15 15 15

Жидкое стекло 20

5 10

20 25 15

Кремнефтористый натрий 2

1 5 1,5 1,5 1,5 1,5 2 3

0,5 1

1,5

Хлорное железо

0,4 0,3 0,3 0,3 0,2 0,1 0,05 0,3

0,5 1 0,5

Антифрикционный наполнитель

62,5

76,5 64,5

52,1 52,2

30,3 -39,9 36,95 52,2 графит дисульфид молибдена

52,2

12 окись кадмия

52,2 10 уменьшаются лишь на 6-12%. Коэффициент трения предлагаемой композиции при влажности 100% на 25-50Ъ ниже, чем известной, а износостойкость при тех же условиях выше в 3-5 раз по сравнению с известной. Кроме того, 5 предлагаемая композиция имеет. более высокую термостоикость и более быструю технологию изготовления. Это связано " тем, что иэделия из предлагаемой композиции прессуются при комнатной температуре и затем термообрабатываются всей партиен.

1062232

Т а б л и ц а 2

Состав композиций

Свойства композиции

Предлагаемый

Известны

Разрушающее напряжение при сжатии, кгс/см 1000-1500 1000-1100 1300-1350 1350-1480 1400-1500 1400-1500

0,15-0,17 0,19

0,15

0,09

0,09

0,09

3,2-5,8 2,6-5,2 1,6-3,1

1,5-3,0 1,5-3,0

5,2-7,1

Твердость по Бринеллю,кгс/мм

22-40

27-28

32-33

30-32 32-33

33-35

15-17

17-20

28«29 29-30 29-31 29-33

Водопоглощение за

24 ч, В

2,5

0,9

0,7

0,6

0,6

0,6

Термостоикость, С

300

320

350

350

350

350

Разрушающее напряжение при сжатии после 6 ч кипячения в- воде, кгс/см

Коэффициент трения при влажности 1003 (Р 1,5 МПа, 0,5 м/с) Интенсивность иэ нашивания при влажности

100% (P

1,5 МПа, Ч 0,5 м/с) Твердость по Бринеллю„ после 6 ч кипячения в воде кгс/мм

600-720 800-850 1200-1250 1300-1380 1350-1440 1350-1460

1062232

Продолжение табл.2

Состав композиций

Свойст композ

Предлагаемый

l l

Разрушающее напряжение при сжатии, кгс/см

Коэффициент трения при влажности 100% (Р 1,5 МПа

$0,5 м/c) 0,10 0,12 0,2

0,09

0,09

0,90

1,5-3,0

Твердость по Бринеллю,кгс/мм

32-34 32-33 30-32 19-22

33-35

33-35

0,7 0,9 0,9

330 310 220

0,6

0,7

0,7

350

350

350 т 1

4О

Состав известной композиции, мас.%: поливинилфурфураль 10-15, окись кадмия 50-70, днсульфид молибдена 10-15, борноглицериновый комплекс 3-5, жидкое стекло 7-15.

ВНИИПИ Заказ 10154 26 Тираж 494 Подписное илиал П П атент, r. жгород,ул. роектная, Разрушающее напряжение при сжатии после 6 ч кипячения в воде кгс/см>

Интенсивность изнашивания при влажности

100% (P

1,5 МПа, + 0 5 м/с) Твердость по Бринеллю, после 6 ч кипячения в воде, кгс/мм

Водопоглощение за

24 ч, Ъ

ТермостойС

f

9 10 11, 1400-1500 1400-1500 1400-1500 1400- 1300- 9001500 1350 960

1350-1460 1350-1460 1350-1460 1350- 1240- 4801460 1280 500

1,5-3 0 1,6-3,0 1 6- 2,9- 6,73,2 5,5 7,8

31-33 31-33 30-32 30-31 28-30 16-18