Антифрикционная полимерная композиция

 

Изобретение относится к созданию новых машиностроительных материалов, работающих в режимах самосмазывания при трении скольжения, и может быть использовано в качестве антифрикционного материала в узлах трения машин. Композиция содержит, мас.%: полипропилен 70,7-74,6; стеариновая кислота 3-9; порошок железа 8-9,5 и ценосферы 10,9-13,8. Достигаемый технический результат - снижение коэффициента трения и повышение износостойкости предлагаемой композиции.

Изобретение относится к созданию новых машиностроительных материалов, работающих в режимах самосмазывания при трении скольжения, и может быть использовано в узлах трения машин.

Известна полимерная композиция на основе полипропилена, содержащая в качестве наполнителя стекловолокно и микросферы стеклянные полые /Патент 2185398, 7 С 08 L 23/12. Бюл. №20, 2002 г./.

Недостатком данной композиции являются недостаточные антифрикционные свойства.

Наиболее близкой к изобретению по составу и технической сущности является полимерная композиция, содержащая полиэтилен, стеариновую кислоту, порошок железа, пигмент и хингидрон /А.С. 544 662 (21), С 08 L 23/06. Бюл. №4, 1977 г./.

Эта композиция не обладает необходимыми антифрикционными свойствами. При этом технология изготовления ее достаточно сложна.

Задачей изобретения является снижение коэффициента трения композиции при упрощенной технологии.

Поставленная задача достигается тем, что антифрикционная полимерная композиция, содержащая стеариновую кислоту, порошок железа содержит дополнительно полипропилен и ценосферы Новочеркасской ГРЭС при следующем соотношении компонентов, %:

полипропилен 70,7-74,6

стеариновая кислота 3-9

железо 8-9,5

ценосферы 10,9-13,8

Полипропилен по ряду показателей превосходит полиэтилен. Он имеет более высокую теплостойкость, обладает хорошими диэлектрическими свойствами, которые сохраняются в широком интервале температур и практически не зависят от влажности среды. Поверхность полипропиленовых изделий отличается хорошей износостойкостью. По стойкости к растрескиванию при длительном контакте с поверхностно-активными веществами полипропилен гораздо выше полиэтилена.

Ценосферами общепринято называть частицы дымовых выбросов ТЭЦ, работающих на угле. При сгорании угля, предварительно измельченного в шаровых мельницах, мелкие негорючие частицы (порода, зола) расплавляются и, проходя по дымоходам котла, затвердевают в процессе витания и свободного падения, образуя правильные стекловидные микросферы с пузырьком воздуха в центре. Осажденные ценосферы представляют собой пылевидный порошок темно-бурого цвета с размерами частиц менее 300 мкм. По форме частиц, химическому составу, плотности, удельной поверхности, весу, низкой цене и другим характеристикам ценосферы представляют собой практически идеальный наполнитель для полимерных материалов.

Стеариновая кислота является пластификатором полипропиленом и создает благоприятные условия трения, служит как смазка. Добавление ценосфер повышает прочность композиционного материала и его износостойкость. За счет сферической формы ценосфер наблюдается меньший износ контртела.

Примеры осуществления полученных свойств

Состав №1, мас.%:

полипропилен 70,7

стеариновая кислота 6

железо 9,5

ценосферы 13,8

Коэффициент трения 0,10.

Предлагаемый композиционный материал получается по следующей технологии. Механическим способом одновременно перемешиваются ценосферы и порошки стеариновой кислоты, железа, полипропилена. Длительность перемешивания 5-10 мин, температура - комнатная. Изготовление изделий из предлагаемого композиционного материала производится методом литья под давлением.

Состав №2, мас.%:

полипропилен 74,6

стеариновая кислота 3

железо 9

ценосферы 13,4

Коэффициент трения 0,11.

Состав 3, мас.%:

полипропилен 72,1

стеариновая кислота 9

железо 8

ценосферы 10,9

Коэффициент трения 0,06.

Предлагаемый состав антифрикционного материала имеет меньший коэффициент трения по сравнению с композициями антифрикционного назначения на основе полиэтилена.

Низкие значения коэффициента трения наряду с высокой износостойкостью позволяют использовать предлагаемую композицию в качестве антифрикционного материала в узлах трения ряда машин и аппаратов.

Формула изобретения

Антифрикционная полимерная композиция, содержащая стеариновую кислоту, порошок железа, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит полипропилен и ценосферы при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полипропилен 70,7-74,6

Стеариновая кислота 3-9

Порошок железа 8-9,5

Ценосферы 10,9-13,8