Антифрикционная полимерная композиция


 


Владельцы патента RU 2445323:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" (RU)

Изобретение относится к композиционным материалам, которые могут быть использованы в качестве конструкционных материалов в машиностроении, авиастроении, приборостроении. Композиция содержит полиэтилен низкого давления и в качестве добавки бис-[2-(2-оксо-3,5-ди-трет-бутилфенил-имино)-4,6-ди-трет-бутил-циклогекса-3,5-диенон]Al(III). Композиция по изобретению обладает низким коэффициентом трения, высокой теплостойкостью и твердостью. Улучшенные антифрикционные свойства композиции повышают срок службы изделий из данного материала. 2 табл.

 

Изобретение относится к композиционным материалам, которые могут быть использованы в качестве конструкционных материалов в машиностроении, авиастроении, приборостроении.

Известна композиция на основе полиэтилена, предназначенная для изготовления формованных изделий, содержащая, по меньшей мере, 94,5 мас.% полиэтилена, 0,05-0,5 мас.% амида насыщенной жирной кислоты, 0-0,15 мас.% вспомогательного смазывающего вещества, 0-5 мас.% одной или нескольких добавок, выбранных среди антиоксидантов, красителей, анти-УФ, антистатиков (пат. 2267504 от 15.03.2001, C08L 23/04).

Недостатком такой композиции является невысокие антифрикционные характеристики, что ограничивает область их применения.

Наиболее близким (прототип) по технической сущности к предлагаемому изобретению является композиционный термопластичный материал (пат. 2283325 от 2004, C08L 23/02). Композиционный материал на основе полиэтилена низкого давления (ПЭНД) содержит в качестве добавок - термообработанный силикат и галогенсодержащий олигомер.

Однако изделия, полученные из данной композиции, обладают повышенной жесткостью и имеют недостаточно высокие антифрикционные характеристики.

Перед авторами стояла задача улучшения антифрикционных характеристик изделий из разрабатываемой полимерной композиции.

Поставленная задача достигается введением в полиэтилен низкого давления (ПЭНД) в качестве добавки бис-[2-(2-оксо-3,5-ди-трет-бутилфенилимино)-4,6-ди-трет-бутил-циклогекса-3,5-диенон]Al(III) при следующем соотношении компонентов масс.ч.:

Полиэтилен низкого давления (ПЭНД) 96-99
Бис-[2-(2-оксо-3,5-ди-трет-бутилфенилимино)-4,6-ди-трет-бутил-циклогекса-3,5-диенон]Al(III) 1-4

Пример получения добавки

К раствору 2.66 г (12 моль) 3,5-ди-трет-бутил-1,2 дигидроксибензола в 60 мл этанола при перемешивании добавили раствор 0.72 г (3 ммоль) гексагидрата алюминия хлорида (III) (AlCl3·6H2O) в 30 мл этанола. После добавления 5 мл 25% водного раствора аммиака (NH4OH) раствор встряхивался (или барботировался воздухом) в течение 5 часов. Выпавший осадок отделили фильтрованием и промыли 10 мл воды, а затем 10 мл этанола. Осадок кристаллизовали из хлороформа. Темно-зеленые кристаллы, Т пл. 240°С. Молярная масса 872.06. (С.Camacho-Camacho, G.Merino, F.J.Martinez-Martinez, H.Nöth, R.Contreras // Eur. J. Inorg. Chem. 1999. P.1021-1027).

Бис-[2-(2-оксо-3,5-ди-трет-бутилфенилимино)-4,6-ди-трет-бутил-циклогекса-3,5-диенон]Al(III) представляет собой хелатный комплекс с ионом Al3+, к которому координированы два лиганда: анион и дианионрадикал (µэфф. 1.75 М.Б.).

Составы разработанных композиций приведены в таблице 1.

Таблица 1
Составы композиций
Композиция Содержание, масс.%
1 2 3 4 5 (прототип)
Полиэтилен низкого давления (ПЭНД) 100 99 98 96 94,5
Продолжение таблицы 1
бис-[2-(2-оксо-3,5-ди-трет-бутилфенилимино)-4,6-ди-трет-бутил-циклогекса-3,5-диенон]Al(III) - 1 2 4 -
Галогенсодержащий олигомер - - - - 5
Термообработанный силикат - - - - 0,5

Пример получения разработанной антифрикционной композиции.

В работе использовался полиэтилен низкого давления (ПЭНД) ГОСТ 16338-85.

Растворяют в бензоле предлагаемую добавку бис-[2-(2-оксо-3,5-ди-трет-бутилфенилимино)-4,6-ди-трет-бутил-циклогекса-3,5-диенон]Al(III). Затем в смеситель загружают порошок полиэтилена низкого давления (ПЭНД), полученный раствор тщательно перемешивают в течение 10 минут. Полученную смесь сушат в сушильном шкафу при температуре 95-100°С и из полученной смеси прессуют изделия при следующем режиме: температура прессования 130°С, давление 2,5 МПа, выдерживают под давлением 10 минут.

Полученные из разработанных композиций изделия подвергают комплексу физико-механических исследований, основными из которых являлись коэффициент трения, теплостойкость и твердость. Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Таблица 2
Свойства изделий
Композиции Прототип
1 2 3 4
Твердость, кг/мм2 7,4 6,3 6,3 5,8 7,0
Коэффициент трения 0,12 0,09 0,08 0,08 0,12
Весовой износ, г/7 часов работы 0,0055 0,0030 0,0035 0,0035 0,005
Теплостойкость по Вика, °С 125 135 138 140 -

Таким образом, применение предлагаемой антифрикционной полимерной композиции способствует снижению коэффициента трения, повышению теплостойкости и увеличению срока службы изделий.

Поверхность изделий, полученных из предлагаемой композиции, отличается более плотной структурой, а после испытаний на машине трения на поверхности изделия отсутствуют следы трения.

Антифрикционная полимерная композиция, содержащая полиэтилен низкого давления (ПЭНД) и добавку, отличающаяся тем, что в качестве добавки содержит бис-[2-(2-оксо-3,5-ди-трет-бутилфенилимино)-4,6-ди-трет-бутил-циклогекса-3,5-диенон]Al(III), при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Полиэтилен низкого давления (ПЭНД) 96-99
Бис-[2-(2-оксо-3,5-ди-трет-бутилфенилимино)-4,6-ди-трет-бутил-циклогекса-3,5-диенон]Al(III) 1-4.


 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полиэтиленовым композициям, предназначенным для изготовления продуктов из полиэтилена низкого давления, а также предусматривает способ получения указанных композиций и изготовления изделий из них.

Изобретение относится к получению резиновых смесей на основе фторкаучука, используемых для изготовления магнитных эластомеров, работающих в агрессивной среде, и может быть использовано в автомобильной промышленности.

Изобретение относится к полимерным материалам для ротационного формования. .

Изобретение относится к полимерному материаловедению и может быть использовано для изготовления морозоустойчивых деталей - прокладок, покрытий, манжет, уплотнений, колец и других конструкционных изделий различного функционального назначения, работающих в режиме интенсивного истирания в среде нефти, масел, смазок и топлива.
Изобретение относится к полиолефиновым композитам, содержащим целлюлозные волокна. .
Изобретение относится к области создания полимерных композиционных материалов на основе термопластичных полимеров, в частности, для изготовления электролизных ванн для рафинирования меди, цинка и кадмия.
Изобретение относится к области получения термоусаживающихся материалов на основе стабилизированного и радиационно-сшитого полиэтилена, предназначенных для упаковки продуктов питания, различных изделий, термоусаживающихся трубок для защиты кабельных соединений, и может найти применение при получении изделий (манжет, лент) для защиты трубопроводов от коррозии.

Изобретение относится к смазочной композиции для изготовления целлюлозно-термопластовых композитных изделий, используемых в архитектуре и автомобилестроении. .

Изобретение относится к полиэтиленовому сополимеру высокой плотности на основе полиэтилена высокой плотности, способу его получения и к изделию, выполненному из него.

Изобретение относится к фильтрующим устройствам, с помощью которых осуществляется разделение неоднородных систем, точнее к способам изготовления фильтрующего материала на основе пористого поливинилформаля, и может быть использовано для очистки жидкостей и газов от воды, механических примесей и биозагрязнений.

Изобретение относится к фильтрующим устройствам, с помощью которых осуществляется разделение неоднородных систем, точнее к способам изготовления фильтрующего материала на основе пористого поливинилформаля, и может быть использовано для очистки жидкостей и газов от воды, механических примесей и биозагрязнений.

Изобретение относится к огнезащитным поликарбонатным композициям с модифицированной ударной вязкостью, использованным для получения формованных изделий. .

Изобретение относится к резиновой смеси на основе галобутилкаучука. .
Изобретение относится к полимерной композиции и может быть использовано в резинотехнической промышленности. .
Изобретение относится к полимерной композиции и может быть использовано в резинотехнической промышленности. .
Изобретение относится к полимерной композиции и может быть использовано в резинотехнической промышленности. .
Изобретение относится к полимерной композиции и может быть использовано в резинотехнической промышленности. .
Изобретение относится к полимерной композиции и может быть использовано в резинотехнической промышленности. .
Изобретение относится к вулканизуемой резиновой смеси и может быть использовано в шинной и резинотехнической промышленности. .
Изобретение относится к полимерным антифрикционным композициям. .
Наверх