Полимерная антифрикционная композиция


 


Владельцы патента RU 2439095:

Федеральное государственное унитарное предприятие Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" (RU)

Изобретение относится к полимерным антифрикционным композициям. Композиция содержит, мас.%: ε-капролактам - 97-98, металлический натрий - 0,07, толуиленадиизоцианат - 0,257 и смесь меркупраля и дитизона при соотношении 10:1 - 0,29-0,98. Композиция обладает улучшенными физико-механическими свойствами. Коэффициент трения 0,08-0,12, износ 0,006-0,002, водопоглощение 0,20% за 20 суток. 1 табл.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании антифрикционных материалов на основе модифицированных полиамидов, в частности к созданию композиционных материалов для узлов трения, где применение смазок ограничено или недопустимо.

Известна полиамидная композиция, которая в качестве модифицирующей добавки содержит продукт взаимодействия касторового масла с триэтиленгликолем (пат. №2073042 от 10.02.1997 г.). Однако изделия из этого материала имеют низкие антифрикционные характеристики.

Известна полиамидная композиция, стабилизированная с помощью комплексов меди и органических комплексов меди и органических галоидных соединений (пат. 2220992 от 10.01.2004 г.). Недостатками такой композиции так же являются низкие физико-механические характеристики.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по составу является поликапроамид, получаемый методом анионной полимеризации ε-капролактама, в присутствии металлического натрия, толуиленадиизоцианат и полиэтиленоксида (А.С. №1147722 от 01.12.1984 г.).

Однако изделия из такого материала обладают недостаточно высокими физико-механическими свойствами.

Перед авторами стояла задача разработки полимерной антифрикционной композиции, обладающей высокими физико-механическими характеристиками, в частности низкими износом и коэффициентом трения.

Эта задача решена тем, что в состав, содержащий ε-капролактам, металлический натрий, толуилендиизоционат, в качестве модификатора введена смесь тетраэтилтиурамдисульфида меди (меркупраль) и дифенилтиокарбазона меди (дитизон) при соотношении 10:1. Состав взят в следующем количестве, мас.%:

ε-капролактама 97÷98
Металлический натрий 0,07
Толуилендиизоцианат 0,257
Смесь меркупраля и дитизона 0,29÷0,98

Сущность заключается в том, что вводимая смесь инициирует процесс полимеризации, что способствует более полному протеканию процесса и повышению физико-механических характеристик.

Пример получения композиции.

В аппараты 1 и 2 загружают равные количества ε-капролактама, расплавляют его при температуре 85-90С° и осушают его в течение 1-1,5 в токе аргона. Затем в осушенные расплавы ε-капролактама (аппарат 1) при 100С° вводится металлический натрий, а во второй аппарат вводится толуилендиизоцианат. Масса в обоих аппаратах перемешивается в течение трех минут. Затем равные объемы из аппаратов 1 и 2 сливают в скоростной смеситель, куда одновременно добавляется предлагаемая модифицирующая смесь. Масса перемешивается в течение трех минут и разливается в полимеризационные камеры.

В процессе исследований был получен ряд композиций с различным содержанием модифицирующей смеси.

Оценку эффективности предлагаемого материала осуществляли по антифрикционным свойствам, водопоглощению, твердости по Бринеллю. Антифрикционные свойства определяли на машине торцевого трения при V=0,0735 м/с, среда - вода, твердость измеряли на приборе AS-III, согласно прилагаемой инструкции, водопоглощение по ГОСТ 4650-90. Составы и свойства приведены в таблице.

Таблица
Наименование компонентов Содержание, вес.% Прототип
1 2 3 4
Полимеризационая смесь 98 96 94 91
Модифицирующая смесь меркупраль + дитизон 0,3 0,5 0,7 0,98
Свойства материала
Коэф. трения при Руд - 6 МПа
V-0,0735 м/с в воде
0,12 0,10 0,09 0,08 0,18
Твердость по Бринеллю, кгс/мм2 12,5 12,6 12,6 12,7 11-12
Водопоглощение % (за 20 суток) 0,20 0,20 0,20, 0,20 0,25
Весовой износ (за 10 часов работы) 0,006 0,003 0,003 0,002 0,01
Линейный износ, мкм/км 0,5 0,5 0,4 0,2 5

Как видно из представленных в таблице данных предлагаемая полимерная антифрикционная композиция обладает повышенными физико-механическими свойствами: коэффициент трения ниже в 1,5 раза, а износ в 2 раза, водопоглощение в 2 раза ниже по сравнению с прототипом.

На основании вышеизложенного и с учетом результатов проведенного патентно-информационного поиска считаем, что предлагаемая композиция может быть защищена патентом Российской Федерации.

Полимерная антифрикционная композиция, содержащая ε-капролактам, металлический натрий, толуиленадиизоцианат и модификатор, отличающийся тем, что в качестве модификатора используется смесь меркупраля и дитизона при соотношении 10:1 и компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:

ε-Капролактам 97÷98
Металлический натрий 0,07
Толуилендиизоцианат 0,257
Смесь меркупраля и дитизона 0,29÷0,98


 

Похожие патенты:

Изобретение относится к 12-блочным полиамидам конструкционного назначения и может применяться для изготовления деталей и конструкций с повышенными требованиями по прочности и эластичности.

Изобретение относится к композиции на основе полиамидной смолы, состоящей из полиамидной смолы (А) в качестве матрицы и модифицирующего полимера (С), диспергированного в ней, обладающего функциональной группой (В), взаимодействующей с полиамидной смолой (А), в которой растягивающее напряжение при разрыве модифицирующего полимера (С) составляет 30 до 70% от растягивающего напряжения при разрыве полиамидной смолы (А) и удлинение при растяжении в момент разрыва модифицирующего полимера (С) составляет 100 до 500% от удлинения при растяжении в момент разрыва полиамидной смолы (А), а также пневматическая шина и рукав, применяющие таковую.
Изобретение относится к технологии получения пленок для покрытия наружных поверхностей и может быть использовано при декорировании поверхностей пластмассовых конструктивных элементов в автомобилестроении.
Изобретение относится к термопластичной полимерной композиции для производства изделий конструкционного, электротехнического и общего назначения, таких как втулки, подшипники, бамперы, зубчатые колеса, электротехническая арматура, каркасы, опоры и т.д., применяемых на предприятиях автомобильной, электротехнической, текстильной и др.

Изобретение относится к полимерным материалам класса полиамидов 6-блочных конструкционного и антифрикционного назначения и может найти широкое применение в различных отраслях промышленности для изготовления деталей с низким коэффициентом трения, к которым предъявляются повышенные требования по ударной и термической стойкости.
Изобретение относится к полимерным композициям на основе фторопласта и волокнистых наполнителей и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения, уплотнений, зубчатых колес и других деталей конструкционного назначения машин и механизмов.
Изобретение относится к технологии получения многослойных вытянутых и свариваемых плоских пленок для изготовления сварных рукавных пленок и может быть использовано для получения оболочки и упаковки для пищевых продуктов.

Изобретение относится к разработке термопластичной композиции на основе смеси полиэтилентерефталата (ПЭТФ) и его отходов, перерабатываемых формованием литьем под давлением, экструзией и др.

Изобретение относится к концентрированной водной дисперсии полимера, средний размер частиц которой составляет менее 1000 нм. .

Изобретение относится к композиции на основе сополимера пропилена, формованному изделию, содержащему композицию, и применению композиции на основе сополимера пропилена для получения формованных изделий, предпочтительно труб.

Изобретение относится к способу получения фрикционных полимерных материалов и может быть использовано при изготовлении тормозных колодок в железнодорожном и автомобильном транспорте, в подъемных кранах, муфтах сцепления, а также в качестве демпфирующих и вибропоглощающих материалов.
Изобретение относится к способу получения способных к вспениванию стирольных полимеров, снабженных антистатической добавкой. .

Изобретение относится к полимерной композиции, образующей полимерную систему «жидкость в твердом веществе» при комнатной температуре и обладающей эффектом продолжительного высвобождения жидкого органического соединения, и к изделиям, из нее получаемым.
Изобретение относится к способу получения фрикционных полимерных материалов и может быть использовано при изготовлении тормозных колодок железнодорожных вагонов и локомотивов, для автотранспорта, подъемных кранов, дисков сцепления и других изделий.

Изобретение относится к полиолефиновой литьевой композиции с улучшенной устойчивостью к термоокислительному разложению и особенно подходит для производства труб, находящихся в длительном термическом контакте с жидкостями, содержащими дезинфицирующие вещества с окисляющим действием.
Изобретение относится к области формованных эластомерных изделий, полученных из вулканизуемой композиции эластомерного латекса. .
Изобретение относится к полимерным нанокомпозициям, предназначенным для получения пленочных материалов, защищающих от УФ-излучения и фотохимического старения. .
Наверх