Антифрикционная композиция

 

Союз Советских.

Социалистических

Реслублик

917

2. л.

79/08

Государственный квинтет

Совета Мнннатраа СССР аа делам нэааретеннй и открытий

678. 675:621. (088.8) Я. М. Паушкин, А. И. Воложин, А. П. Солнцев, В. Д. Воробьев,,А. И, Свириденок,, В. N. Кенько и В. В. Биран (72} Авторы изобретения

Институт физико-органической химии АН Белорусской ССР. и Институт механики металлополимерйых систем АН Белорусской ССР (71) Заявители (54) АНТИФРИКЦИОННАЯ КОМПОЗИБИЯ

Изобретение касается получения полимер ных антифрикционных материалов, используе

1мых в машиностроении для изготовления вкладышей подшипников и элементов скольI женин. Ь

Известны антифрикционные полимерные композиции для изготовления термостойких материалов, включающие связующее на основе

М, и -бисмалеинимида или смеси М,М бисмалеимида и ароматических диаминов и 10 различных наполнителей - стеклянное волокно, асбест, графит, дисульфид молибдена и другое. В зависимости от типа наполнителя получают конструкционные либо антифрикцион-) . ые материалы. Благодаря тому,. что эти у атериалы облапают довольно высокой тер стойкостью и физико-механическими свойст, ми, они широко применяются в электронике, t, электротехнике, авиации, машиностроении (д-s).

Известен антифрикционный материал, включающий полиимидное связующее на оснсь (Be "s и -бис-малеимида и ароматического

1 диамина. Материалы получают путем. прес)сования пресскомпозиций, состоя|цих из 25

2 60-80% связующего, 20-40% графита, лио дисульфида молибдена. Указанные матер ы обладают высокими физико-механичес сими показателями, и нх используют для ! èçãîòîâëåíèÿ подшипников и элементов ско4ьения (41.

Однако этот материал имеет недостаточо о

° ° ! высокую теплостойкость и износостойкость,,1 ;относительно высокий коэффициент трения.

Бель изобретения — повь.шение,тепло . .стойкости и повышение Фрикционных свойств .материала.

Это достигается использованием в качес г1ве связующего термореактивных олигомер-, )ных полиимидных "смол, на основе полиамино ; фенилена (ПАФ) и малеинового ангидрида ! )(МА). ПАФ синтезирован из и- фенилендиамф1. ч

Ма и имеет следующее строение: и

1 где п=4, В,зависимости от количества ЙА, вводимого в реакцию, получали олигомерные

523917 смолы с различной степенью замещения аминогрупп ПАФ и содержанием малеимидных циклов от 1 до 4. Антифрикционный материал готовят путем смешения 60-75 вес.% связующего, 20-30 вес.% окиси кадмия и 510 вес.%. твердых смазок, например графита с последующим прессованием в присутствии свободно-радикальных инициаторов, например перекиси дикумила, при 280-31дС, удельном давлении 1000 кгс/см и выдержке ð г в пресс-форме 10 мин. на 1 мм толщины.

Пример 1 К раствору 40 r ПАФ в 200 мл диметилформамида (ДМФА ) прибавляют при перемешивании 49 г МА и реакционную смесь выдерживают 2 час при 35

20-30 С. Затем прибавляют 500 мл уксуоо ного ангидрида(УА), 20 мл триэтиламина (ТЭА) и реакционную смесь нагревают о до 70 С в течение 30 мин. Затем охлажо дают до 20 и выдерживают 48 час. Вы- 20 павший порошок черного цвета отделяют от раствора, промывают диэтиловым эфиром о и сушат в вакууме при 100-110 С. Выход

75%, содержание малеимидных циклов 4.

Для контроля степени замещения аминогрупп 26

ПАФ перед имидизацией полученной полиами— докислоты (ПАК) отбирают 5 мл реакционной смеси, к которой прибавляют избыток воды выпавший осадок промывают водой, сую шат в вакууме и определяют кислотное чис- Ю ло (Кч) ПАК. К. ч. в мг КОН/г, найдено

314, вычислено 296.

Смесь 14 вес. ч. полученной смолы, 5 вес. ч. окиси кадмия и 1 вес ч. графита тщательно диспергируют и пропитывают эфир-З5 ным раствором перекиси дикумила (0,1 4 вес.ч. перекиси дикумила в 20 вес, ч. эфио ра). После сушки при 50 С композицию прессуют при 300 С, удельном давлении и

1000 кгс/см, время выдержки 10 мин на 4О

1 мм толщины образца. После прессования о образцы термостатируют 24 час при 200 С.

Пример 2. Синтез олигомерной полиимидной смолы осуществляют по методике, описанной в примере 1. Для синтеза ис- 5 пользуют следующие количества реагентов:

40 г ПАФ, 37 г МА, 200 мл ДМФА, 380 мл УА и 15 мл ТЭА. К. ч. ПАК в мг

КОН/г, найдено 261, вычислено 245 Выход 70%, содержание малеимидных циклов 3. +

Смесь 13 вес. ч. полученной смолы, 6 вес. ч. окиси кадмия и 1 вес. ч. графита тщательно диспергируют и пропитывают эфирным раствором перекиси дикумила (ПД) (0,13 вес. ч. ПД в 20 вес. ч. эфира). о

После сушки цри 50 С композицию прессуют по режиму, приведенному в примере 1 °

Пример 3. Синтез олигомерной полиимидной смолы осуществляют по методике, описанной в примере 1. Для синтеза используют следующие количества реагентов:

40 г ПАФ, 24,5 r МА, 250 мл УА 200мп

ДМФА, 20 мл ТЭА. К. ч. ПАК в мг

КОН/r, найдено 209, вычислено 220, выход80%, содержание малеимидных циклов 2.

Смесь 14 вес. ч. олигомерной смолы

5 вес. ч. окиси кадмия и 1 вес. ч. графи- та тщательно диспергируют и пропитывают эфирным раствором ПД (0,14 вес.ч. Пс/1 в 20 мл эфира). После сушки при 50 С о композицию прессуют при 310 С, удельном давлении 1000 кгс/см, время выдержки

10 мин на 1 мм толщины образца.

Пример 4. Синтез смолы осуществляют по методике, описанной а примере 1.

Для синтеза используют следующие количества реагентов: 40 г ПАФ, 12 г МА, 200 мл ДМФА, 125 мл УА, 5 мл ТЭА.

К. ч. П,АК вМГ KOH/r, найдено 88, вычислено 98. Выход 85%, содержание малеимидных циклов 1.

Смесь 12 вес.ч. смолы, 6 вес. ч. кадмия и 2 вес. ч. графита тщательно диспергируют и процитыв тот эфирным раствором ПД (0,12 вес. ч. ПЯ в 20 вес. ч. эфира). После сушки при 50 С композицию прессуют о 2, при 280 С, удельном давлении 1000 кгс/см время выдержки 10 мин на 1 мм толщины образца.

Сравнение физико-механических показателей материалов полученных в примерах 1-4, с физико-механическими показателями материала, полученного по известному способу, приведены в таблице. Новый антифрикционный материал превосходит известный материал по теплостойкости, износостойкости и коэффициенту трения и не уступает по остальным показателям.

523917 абли7йг-- -- -, - ( нэ показатели

Физико-механические и антифрикционных

Окись кадмия

Графит

20-30

5-1 О.

Составитель Л.. Платонова

Редактор В. другана Техред О. Луговая Корректор Б. Югас

Заказ 4987/390 Тираж 630 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Филиал ППП "Патент ° г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Формула изобр е тек ия

1. Антифрикционная композиция, включа- 40 ющая полиимидное связующее, твердые смазки, например, графит и окись кадмия, о т— личающаяся тем;что, сцельюповышения теплостойкости, улучшения фрикционных свойств материала, в качестве связующего она содержит олигомерную полиимидную смолу на основе полиаминофенилена и малеинового ангидрида, и компоненты взяты в следующем соотношении, (в вес. %):

Опигомерная полиимидная 50 смола 6С-75

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Экспресс-информация. Термостойкие пластики № 1 1, 1 6, 1 97 1.

2. Экспресс-информация. Термостойкие пластики №2,,15, 1972.

3. Экспресс-ma+pMaaas. Термостойкие пластики № 38, 1, 1971.

4.Xu stоff e 62, 491, 1972 r.— ïðîòîтип.