Полимерная антифрикционная композиция

 

Союз Советскнк

Соцкапистичесиив

Республик

«» 863608 (S1) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 040 80 (21) 2864402/23-05 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 150981. Бюллетень Ио 34

Дата опубликования описания 15.0981

С 08 L 77/00

С 08 J 5/16

Государствеииый комитет

С CC P ио делан изобретеиий и отирнтий (53) УД3(678. 675 (088.8) В.ДеГесь, П.В.Сысоев, М.N.Áëèçíåö, Т.A.Ñêîáëèêîâà и В.У.Огнев р е й:- ..„ -;:" II

I

Гомельское проиннбдскненнсе объединение крнднтерснод,: промышленности "Спартак" (I (71) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНАЯ АНТИФРИКЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к машиностроительным материалам на основе термопластичных полимеров, которые могут быть использованы для изготовления и восстановления изношенных деталей узлов трения, обеспечивающих высокую износостойкость металлического вала при трении в коррозионных средах, например, во влажной атмосфере, и в режиме самосмазывания.

Известна композиция для антифрикционного материала на основе поликапроамида, содержащая полиэтилен, торф, иод и смазочное масло (1).

Недостатком известной композиции является то, что при трении во влажной атмосфере она не защищает металлический вал от корроэионного износа Наличие в объеме композиции ми20 нерального масла и полиэтилена снижает температуру стеклования материала, уменьшает диапазоны рабочих температур и нагрузочно-скоростного режима эксплуатации узла трения. Использование в качестве наполнителя торфа, имеющего низкую прочность, ухудшает физико-механические характеристики композиции и способствует ее интенсивному диспергированию при сухом трении.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является полимерная антифрикционная композиция,, содержащая поликапроамид, графит и наполнитель — порошок железа (2).

Однако известная композиция предназначена преимущественно для работы в условиях обильной смазки. При .сухом трении частицы железного порошка, попадая с продуктами износа во фрикционный контакт, способствуют абразивному изнашиванию композиции и поверхности металлического вала.

При этом удаление защитных пленок окислов и продуктов разложения связующего с поверхности металла способствует интенсивному окислительному изнашиванию вала. Кроме того, при трении во влажной атмосфере ингредиенты композиции не защищают вал от коррозионного износа.

Целью изобретения является повышение теплостойкости материала и снижение износа металлического вала во влажной атмосфере.

Эта цель достигается тем, что композиция в качестве наполнителя содержит оболочку семян масличных культур и дополнительно содержит ,.полиэтиленполиамин и хромовый ангид-.

863608

Графит

Оболочка семян масличных культур

Полиэтиленполиамин

Хромовый ангидрид

Поликапроамид

1-10 5

О, 5-3

0,75-5

Остальное 10

Состав по примерам

1 (2 ) 3

Компоненты

Поликапроамид

Графит

6 2, 75

79 67

10,5 15

Оболочка какао-бобов

10 подсолнечная лузга

5,5

Полиэтиленпо;лиамин

2 3

0,5

Хромовый ангидрид

07535

Таблица 2

338

0,26

0,11

0,19

0,102 0,115

0,34

0,15

0,14 рид при следующем соотношении ком-. понентов, вес.Ъ:

Учитывая относительно высокие физико-механические н адгеэнонные свойства .ко многим наполнителям в качестве полимерной матрицы для литьевой композиции выбран поликапроамид. 15

Введение поликапроамида ниже опти.-мальной концентрации уменьшает прочностные характеристики композиции, а выше оптимальной концентрации повышает износ материала. 20

Для повышения температуры стеклования и расширения температурного диапазона эксплуатации иэделий в композицию введена смесь полиэтиленполиамина и хромового ангидрида. 25

При взаимодействии полиэтиленполиамина с хромовым ангидридом в объеме термопластичного полимера формируется трехмерная сетка, способствующая снижению деформационных свойств композиции. При этом полиэтиленполиамин и продукты трибокрекинга, являясь термостабилизаторами и ингибиторами коррозии металлов, способствуют стабилизации физико-механических свойств композиции в процессе эксплуатации и защищают .поверхность стального вала от корроэионного износа. Введение полиэтиленполиамина н хромового ангидрида выше оптимальной концентрации увели- 40 чивает износ композиции, а ниже оптимальной концентрации уменьшает температурный диапазон эксплуатации иэ елий из композиции, абота узла трения в режиме са- 4> мосмазывания обеспечивается использованием в качестве твердой смазки графита и оболочки семян масличных культур, нааример, оболочки какаобобов (какавелла), оболочки хлопковых семян, аодсолнечной луэги и т.п.

Как правило, такая оболочка содерзицин, Тм, К

Фрикционные свойства композиции во влажной атмосфере 1Ч 0,5 м/с, P 1,0 Ин/м, Т 293 K} з

Коэффициент трения

Износ металлического вала, мг/км жит растительные масла в количестве 3-10%. Эти масла, содержащие . свободные органические, кислоты, способны образовывать химически прйвитые поверхностные соединения, защищающие металлический вал от корроэийного износа и снижающие коэффициент трения: Введение смеси графита и . оболочки семян масличных культур выше оптимальной концентрации увеличивает.иэное композиции, а ниже оптимальной концентрации повышает коэффициент трения.

Примеры составов композиций приведены в табл.. 1.

Физико-механические и фрикционные свойства предлагаемой и известной композиции приведены в табл. 2. Как видно иэ табл. 2, использование выбранных компонентов позволяет повысить теплостойкость композиции на 10-13% и уменьшить износ металлического вала на 44-59%..

Технология получения изделий иэ разработанноФЬ композиции состоит в следующем: гранулы поликапроамида смешивают с твердой смазкой, а затем вводят смесь полиэтиленполиамина и хромового ангидрида. После этого композицию термостатируют в течение

2 ч.при -60 С. Иэделие получают литьd ем под давлением.

Экономический эффект составляет

10 тыс.руб.

Таблица 1 863608

Формула изобретения

Составитель И,Гинзбург

Редактор О.Персиянцева 1ехред:.М.Рейвес Корректор С.Шекмар

Заказ 7696/38 Тираж. 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

halo делам изобретений и открытий

113035, Nocicaa, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Полимерная антифрикционная композиция, содержащая поликапроамид, графит и наполнитель, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с -целью повышения теплостойкости материала . и снижения износа металлического вала во влажной атмосфере, она в качестве наполнителя содержит оболочку семян масличных культур и дополнительно . содержит полиэтиленполиамин и хромовый ангидрид при следующем соотношении кокомпонентов, вес. Ъ:

Графит 5-15

Оболочка семян масличных культур 1-10

Полиэтиленполи5 амин 0,5-3

Хромовый ангидрид 0,75-5

Поликапроамид Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

: 9660986 кл. С 08 J 5/16, 1977. .2. Авторское свидетельство СССР

9443893, кл. С 08 L 77/00, 1971 (прототип).