Антифрикционная композиция, эмульгируемая в смазочных средах, для контактирующих поверхностей - "аспект- модификатор"

 

Использование: антифрикционное покрытие на контактирующих поверхностях узлов трения и других деталей машин и механизмов. Сущность изобретения: антифрикционная композиция, эмульгируемая в смазочных средах включает, мас. ч. : перфторполипропиленоксид с содержанием фтор-иона 0,003-0,005 мг/г полимера мол. м. 2500-9000 25-50; полиоксиэтиленгликоль с мол.м. 400 15-50; рафинированный алкиларилсульфонат на основе натриевых солей нефтяных сульфокислот 25-35; фторхлоруглеродное масло, представляющее собой смесь стабилизированных жидких полимеров трифторхлорэтилена 10-15. Относительная износостойкость контактирующих стальных поверхностей при нанесении смазочного масла с разработанной антифрикционной композицией составляет 2,15-2,36 по сравнению с одноименным показателем при использовании известной композиции 1,25-1,33. 2 табл.

Изобретение относится к химии полимеров, в частности к разработке антифрикционной противоизносной модифицирующей композиции, образующей тонкие покрытия на контактирующих поверхностях различных машин и механизмов.

Известно твердое антифрикционное покрытие на основе полиакриламида или сополимера акриламида с формальдегидом с добавлением графита. Недостатком этого покрытия является высокое сопротивление трению и невысокая износостойкость.

Известно также модифицирующее покрытие на основе термодеструктированного тетрафторэтилена, который вводится в смазочное масло, используемое в узлах трения. Недостатком этого покрытия является низкая долговечность из-за явления седиментации, низкая адгезионная прочность на твердых поверхностях и то, что указанная композиция не может использоваться в системах с фильтрацией масла.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является антифрикционное модифицирующее покрытие на основе смазочного масла и фосфата α α -дигидроперфторалкилового спирта. Недостатком указанного покрытия является повышенная коррозия контактных поверхностей, вследствие чего незначителен и эффект износостойкости, который не превышает 30% Целью изобретения является повышение износостойкости контактирующих поверхностей.

Характеристика используемых ингредиентов.

Перфторполипропиленоксид 25-50 мас. ч. мол.м. 2500-9000 (выбор мол.м. проведен по краевому углу смачивания: 0< Θ50^o) и содержанием фтор-иона 0,003-0,005 мг/г полимера. При содержании в перфторполипропиленоксиде фтор-иона менее 0,003 мг/г вещества не наблюдается его влияния на антифрикционные и противоизносные свойства композиции, несмотря на полное отсутствие при этом коррозии металлических поверхностей. При содержании фтор-иона более 0,005 мг/г вещества наблюдается точечная коррозия металлических поверхностей, вызывающая их повышенный износ. Перфторполипропиленоксид является промежуточным продуктом процесса получения кетонокислоты и получается сополимеризацией гексафторполипропилена с кислородом в поле УФ-облучения.

Рафинированный алкиларилсульфонат (РАС) 25-35 мас.ч. (ТУ 38-10764-75).

Фторхлоруглеродное масло 10-15 мас.ч. марки 4Ф (ТУ 6-02-577-80).

Полиоксиэтиленгликоль простой полиэфир марки "Лапрол 402-2-100" 15-50 мас.ч. мол.м. 400 (ТУ 6-05-1986-85).

Для приготовления композиции используется обогреваемый аппарат с мешалкой емкостью 5-50 л. Частота вращения вала с мешалкой 30-150 об/мин. Ингредиенты композиции загружаются в аппарат одновременно при включенной мешалке. Время приготовления композиции 2,5-3,0 ч при температуре 60-70^оС. Затем композицию выдерживают в емкости при той же температуре в течение 2 ч, после чего отключают обогрев и естественным охлаждением снижают ее температуру до комнатной.

Для нанесения покрытия на контактирующие поверхности композиция эмульгируется в смазочном масле (диоктисебацинат, МАС-35, ПМС-30 и др.) из расчета 2,5-5,0 г/л масла и подается в узлы трения.

Определение износостойкости контактирующих поверхностей проводят по ГОСТ 11613-65 на машине трения СМТ-1 по схеме трения "неподвижный диск-подвижный диск". Образцы, подвергаемые износу, выполняют из стали марки Х18Н9Т, испытания проводят при линейной скорости движения образцов V=0,15 м/с и нагрузке 15 кг/см². В качестве критерия оценки износостойкости принимают время до достижения износа контактной поверхности до 0,13 мм. Показатель относительной износостойкости определяют как отношение времен износа контактирующих поверхностей до 0,13 мм с покрытием смазочным маслом, в котором эмульгировали композицию, и без нанесения покрытия.

Рецептура антифрикционной модифицирующей композиции представлена в табл. 1, данные по относительной износостойкости в табл. 2.

Как следует из табл. 2, применение предлагаемой композиции обеспечивает образование на контактирующих поверхностях прочного антифрикционного модифицирующего покрытия, которое позволяет продлить срок службы узлов машин и механизмов и существенно упростить их эксплуатацию, так как композиция вносится с помощью смазочной среды в уже собранный агрегат.

Формула изобретения

Антифрикционная композиция, эмульгируемая в смазочных средах, для контактирующих поверхностей, включающая фторорганическое соединение, отличающаяся тем, что, с целью повышения износостойкости контактирующих поверхностей, в качестве фторорганического соединения она включает перфторполипропиленоксид с содержанием фтор-иона 0,003 0,005 мг/г полимера и молекулярной массой 2500 9000 и дополнительно содержит полиоксиэтиленгликоль с молекулярной массой 400, рафинированный алкиларилсульфонат на основе натриевых солей нефтяных сульфокислот и фторхлоруглеродное масло, представляющее собой смесь стабилизированных жидких полимеров трифторхлорэтилена, при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.

Перфторполипропиленоксид с содержанием фтор-иона 0,003 0,005 мг/г полимера и мол.м. 2500 9000 25 50 Полиоксиэтиленгликоль с мол.м. 400 15 50 Рафинированный алкиларилсульфонат на основе натриевых солей нефтяных сульфокислот 25 35 Указанное фторхлоруглеродное масло 10 15

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 01.08.2002

Номер и год публикации бюллетеня: 23-2003

Извещение опубликовано: 20.08.2003        

---