Антифрикционная композиция

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 52,5730 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.02.75 (21) 2105813/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.08.76.Áþëëåòåíü № 31 (45) Дата опубликования описания26.06.77 (51) М, Кл.еС 08 Ь 79/08

Государственный комитет

Совете Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 678.675:

621.893 (088.8) Я. М. Паушкин, А. И. Воложин. А !1. Оолнцев, Г. Б. Нежвицкая, К. Л. Мойсейчук, В. Д. Воробьев, A. И. Свириденок, В. М. Кенько и В. В. Би1 ан (72) Авторы изобретения

Институт физико-органической химии AH Белорусской CCP и Институт механики металлополимерных сисгем АН Белорусской CCP (71) Заявители (54) А нти (икционнАя композиция лы

Изобретение относится к антифрикционным материалам, используемым в машино— строении для изготовления вкладышей подшипников и элементов скольжения.

Известны антифрикционные полимерные композиции для изготовления термостойких материалов, включающие связующее на основе Я и — бис-малеинимида или смеси 11, N ю

-бис-малеинимида и ароматических диаминов, и различные наполнители — стеклянное волок-1О но, асбест, графит, дисульфид молибдена и другое 111.

В зависимости от типа наполнителя получают конструкционные или антифрикционные материалы. Благодаря тому, что эти матери-1б алы обладают довольно высокой термостой— костью и физико-механическими свойствами, их широко применяют в электронике, элект— ротехнике, авиации, машиностроении (2j — (4)

Известна антифрикционная композиция, О включающая олигомерную полиймидную смолу на основе полиаминофенилена и малеинового ангидрида и твердую смазку, например окись кадмия и графита E4j.

Однако этот материал имеет недостаточ— но высокие прочность, теплостойкость и относительно высокий коэффициент трения.

Целью изобретения является повышение прочности свойств, Предлагаемая антифрикционная композиция обладает высокой прочностью, повышенной теплостойкостью и низким коэффициентом трения.

Это достигается использованием в композиции в качестве связующего термореактивной олигомеоной полиимидной смолы íà основе полиаминофенилена (11АФ) общей формугде Yl = 4, и ангидрида бицикло-(2,2,11-гепт-5-ен-2, 3-дикарбоновой кислоты (АБГК) — эндикового ангидрида — с последу.ющей имидизацией полученных продуктов. В зависимости от количества АБГК, вводимого в реакцию, получают олигомерные смолы с различной степенью замещения аминогрупп

Г1АФ и содержанием бицикло — 12,2,Ц-гепт525730

-5-еIi-ил идных циклов 1-4. Антифрикционный мат»риал гстовят путем смешения 60—

r/

75 L,ес. " олигомерной смолы полиимидной смолы, 20-30 вес.% окиси кадмия и 510 вес.% графита с pîñã åäóþøèt? прессове- 5 нием композиции в присутствии свободно-радикальныхх инициаторов — 2, 5-диметил-2, 5— ди-трет-Сути?1пероксигексина (l) или три— метилкумилпероксисилана (2) при 260о 2

275 С, удельном давлении 1000 кгс/см ® и выдержке в пресс-форме в течение 10 мин на 1 мм толщины. Выбор указанных перекисей обусловлен высокими температурами их разложения, т.е. они расгадаются с образованием свободных радикалов при температур», близкой к температуре прессования материала, р и м е р 1. К раствору 40 r ПАФ в 200 мл диметилформамида (ДМФА) прибавляют при аеремешивании 49 г АБ1 К и реакционную смесь выдерживают 2 час при

20-30 C. Далее приливают 250 мл уксусного ангидрида (УА), 20 мл триэтиламича (ТЭА) и реакционную массу нагревают до о

70 С а точепие 30 мин. Затем ее охлаждао

;от QA 20 С и L ûä»ðæèèàþò 48 час. Выпавший порошок черны-о цвета отдсляют от раствора, прок ывают диэтиловым эфиром и о сушат в вакууме при 100-110 С, выход

70%, содержание бицпкло-j2,2, 11-гепт-5-ен-имидных циклов 2. Для контроля степени замещения аминогрупп ПАФ перед имидизацией полученной голиамидокислоты от- З5 бирают 5 мл реакционной смеси, к которой прибавляют избыток воды, выпавший осадок промывают водой, сушат в вакууме и определяют кислотное число (к.ч.) ПАФ. К.ч., мг КОН/г: найдено 158,5; вычислено 17б.

Смесь 14 вес.ч. олигомерной смолы, 5 вес.ч. окиси кадмия и 1 вес.ч. графите тщательно диспергируют и пропитывают эфирным раствором перекиси 1 (0,14вес.ч. перекиси в 20 вес.ч. эфира). После сушки 45 о о при 50 С композицию прессуют при 260 С, z удельном давлении 1000 кгс/см и времени выдержки 10 мин на 1 мм толщины образца. После прессования образцы термо— о статируют 4 час при 200 С. 50

Пример 2. Композицию, получено ную по примеру 1, прессуют при 275 С, удельном давлении 100 кгс/см и врем

? ни выдержки 10 мин на 1 мм толщины образца. После прессования образцы термоо статируют 4 час при 200 С.

Fi р и м е р 3. Смесь 12 вес.ч. олигомерного связующего, полученного по примеру 1, 6 вес.ч. окиси кадмия и 2 вес.ч. графита тщательно диспергируют и пропитывают эфирным раствором перекиси 2 (0,12 вес.ч. перекиси в 20 вес.ч. эфира). о

После сушки при 50 С композиц ю прессуют при 275 С, удельном давлении

1000 кгс/см и времени выдержки 10 мин на 1 мм -олщины образца. После прессо— вания образцы термостатируют 4 час при

200 С.

Пример 4. Синтез смолы осуществляют по методике, огисанной в примере 1.

Для синтеза используют следующие количестьа реагентов: ПАФ 40 г, ЛБГК 62 г, ДЕФА 200 мл, УА 380 мл и ТЭА 15 мл.

К,ч., мг КОН/r: найдено 191; вычислено

208. Содержание бицикло — (2,2, lj -гепт-5-ен-имидных циклов 3. Смесь 14 вес.ч. оли— гомерной смолы, 5 вес.ч. окиси кадмия и

1 вес.ч. графита тщательно диспергируют и пропитывают эфирным раствором перекиси 1.

1.осле сушки при 50 С композицию прессут оют при 260оС, удельном давлении 1 000 кгс/см и времени выдержки 10 мин на 1 мм тол— шины образца. После прессования образцы о термостатируют 4 час JIpH 200 С.

Пример 5. Смесь 12 вес.ч. олигомерного связующего, полученного по примеру 4, 6 вес.ч. окиси кадмия, 2 вес.ч. графита тщательно диспергируют и пропитывают эфирным раствором перекиси 2. После сушо, о ки при 50 С композицию прессуют при 275 С удельном давлении 1000 кгс/см и време2 ни выдержки 10 мин на 1 мм толщины образца. Г1осле прессования образцы термостао тиру|от 4 час при 200 С.

Физико-механические и фрикционные показатели материалов, полученных в примерах 15, приведены в таблице. Для сравнения даны показатели известного антифрикционного материала (протстипа).

525730

Показатели

Материал

Известный

Плотность, г/см

1,35 1,35 1,35 1,36

1,.36 1,35-1,27

Предел прочности при сжатии, кгс/см

2100 2200 2100 2000 2200 1500-1900

Твердость по Бринеллю, 2 кгс/см

26

23-26

25

Коэффициент трения при Ч = 0,5 м/сек

:Р= 25 кгс/см й

0,14 0,16 0,16 0..16

0,15

0,17

Износ на наждачной шкурке, мг/км

0,08

0,07 0,09 0,09 0,09

0,09

Теплостойкость о по Вика, Г

360

360 365 365 360

350

Формула изобретения

Составитель Л. Платонова

Редактор О. Кузнецова Техред Н. Бабурка Корректор H. Ковалева

Заказ 919/67 Тираж Подписное

IIHHHHH 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

Антифрикционная композиция, включающая полиимидное связующее и твердые смазки, например графит и окись кадмия, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочностных свойств, в качестве связующего в нее введена олигомерная полиимидная смола на основе полиамииофенилена и ангидрида бицикло-(2,2,1) -гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты и компоненты взяты в следующих соотношениях, вес.%:

Олигомерная полиимидная смола 60-7 5

Окись кадмия 20-30

Графит 5-10

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Экспресс-информация "Термостойкие пластики", № 11, 16, 1971 г.

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

3. Экспресс-информация "Термостойкие пластики", № 38, 1, 1971 r.

4. Авторское свидетельство по заявке

Зб ¹ 2059899/05, 1 6.09. 74 (прототип) .