Состав для получения самосмазывающего полимерного покрытия

 

(19)SU(11)940495(13)A1(51)  МПК ⁶    _{C08L27/18, C09D127/18}(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ САМОСМАЗЫВАЮЩЕГО ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ

Изобретение относится к области разработки самосмазывающихся износостойких покрытий и может быть использовано для защиты металлов от коррозии. Известен состав покрытия, содержащий суспензию политетрафторэтилена, в который, с целью увеличения адгезии, добавляют фосфорную и хромовую кислоты. Однако, такое покрытие обладает низкой износостойкостью. Наиболее близким составом к предлагаемому является состав для получения самосмазывающегося покрытия при следующем соотношении компонентов, мас. Двуокись свинца 37-63 Фосфорная кислота (уд.вес. 1,5) 12-15 Гидроокись никеля 3-4 Азотнокислое серебро 1-2 Азотная кислота 1-2
Водная суспензия политетра-
фторэтилена (47-50%
концентрации) Остальное
Недостатками вышеуказанного состава покрытия являются удовлетворительные износостойкие свойства, долговечность до 1120 ч, сложность нанесения его на алюминий, производят предварительное меднение. Кроме того, известный состав получен с использованием дефицитной двуокиси свинца структуры рутила платтнерит тяжелая свинцовая руда PbO₂ (производство ГДР), количество которого в составе покрытия до 63% PbO₂ платтнерит смоляно-черного цвета получают из расплава PbO в КОН. Использование вместо двуокиси свинца структуры платтнерит двуокиси свинца α и β модификации не обеспечивает необходимые антифрикционные и износостойкие свойства покрытия. Целью изобретения является повышение износостойких свойств покрытия и снижение расхода дефицитной двуокиси свинца платтнерит. Указанная цель достигается тем, что состав, содержащий 47-50% водную суспензию политетрафторэтилена, двуокись свинца структуры платтнерит, фосфорную кислоту, азотнокислое серебро, гидроокись никеля, дополнительно содержит фосфат свинца, гидроокись бария, и твердую добавку, выбранную из группы, включающей карбид ниобия, окись алюминия, сплав окиси алюминия с окисью кобальта, барид титана, при следующем содержании компонентов, мас. Двуокись свинца структуры
платтнерит 20-30
Фосфат свинца 20-30
Фосфорная кислота
(уд.вес. 1,35-1,4) 12-18
Гидроокись бария 4-6
Азотнокислое серебро 0,75-1,25
Гидроокись никеля 0,75-1,25
Твердая добавка 1-1,5
Водная суспензия политетра-
фторэтилена (концентра-
ции 47-50%) Остальное
Добавление к составу гидроокиси бария, позволяет получать покрытия с высокой адгезией к металлам, особенно к алюминию. Введение в состав фосфата свинца вместо двуокиси платтнерит не снижает износостойкости и антифрикционных свойств покрытия, а добавление незначительного количества твердой добавки резко повышает износостойкость. Предлагаемый состав покрытия наносят на металлические поверхности предварительно очищенные и обезжиренные. После нанесения, покрытия сушат, вначале при комнатной температуре в течение 1-2 ч, затем при температуре 80-90^оС 0,5-1 ч. Нагревают до температуры 320-340^оС за 2,0-2,5 ч и выдерживают при этой температуре 0,5-1 ч. После нагрева при необходимости наносят второй слой и повторяют процесс. Затем покрытие уплотняют: на вальцах с помощью оправок или изостатическим прессованием, подвергают нагреванию до температуры 360±5^оС за 1-1,5 ч и выдерживают при этой температуре до 0,5 ч. После этого калибруют под размер. Пример конкретного выполнения. Берут 150 г фосфорной кислоты плотностью 1,2 и растворяют в ней 20 г гидроокиси никеля. Упариванием доводят раствор до плотности 1,35-1,4. Азотнокислое серебро растворяют в дистиллированной воде в соотношении, мас.ч. 1:1. Берут навески платтнерита 5 г, фосфата свинца 5 г и твердой добавки сплав окиси Al с окисью кобальта 0,25 г размалывают их в ступке. Берут Ba(OH)₂˙8H₂O 3,5 г и растворяют ее в 2,2 г фосфорной кислоты (уд. вес. 1,35-1,4) в этот же раствор добавляют 1,0 г раствора гидроокиси никеля в фосфорной кислоте и 0,5 г раствора азотнокислого серебра в воде. Приготовленный раствор смешивают с размолотой смесью порошков и состав растирают до образования липкой массы. Затем добавляют водную суспензию фторопласта-4Д (концентрации 47-50%) в количестве 3,5 г. Состав перемешивают и наносят на полосы из латуни, рабочую поверхность которых предварительно обрабатывали вращающимися стальными щетками. Обезжиривание проводят протиранием кашеобразной массой из отходов образующихся при получении ацетилена, при разложении карбида кальция водой с последующим промыванием горячей водой. Полосы с покрытием выдерживают при комнатной температуре 1,5 ч, затем нагревают до температуры 80-90^оС и выдерживают при этой температуре 0,5 ч. Нагревают со скоростью 140-150^оС в час до температуры 330-340^оС и выдерживают при этой температуре 0,5 ч. Затем прокатывают полосы на вальцах, нагревают до температуры 360±5 за 1-1,5 ч и выдерживают при этой температуре 0,5 ч. После спекания прокатывают полосы до необходимого размера. Испытание покрытий на антифрикционные и износостойкие свойства проводят на торцевой машине трения при Р 4,5 МПа, V 0,5 м/с. Контртело сталь ШХ 15 HRC 55-60. П р и м е р 1. Готовят состав, содержащий, мас. Двуокись свинца структуры
платтнерит 20
Фосфорная кислота (уд.вес. 1,35) 18
Азотнокислое серебро 0,75
Гидроокись никеля 1,25
Гидроокись бария 4
Фосфат свинца 20
Барид титана 1
Водная суспензия политетра-
фторэтилена (концентра-
ция 47-50%) 35
П р и м е р 2. Готовят состав, содержащий, мас. Двуокись свинца структуры
платтнерит 25
Фосфорная кислота 15
Азотнокислое серебро 1
Гидроокись никеля 1
Гидроокись бария 5
Фосфат свинца 25
Карбид ниобия 1,25
Водная суспензия политетра-
фторэтилена (концентра-
ция 47-50%) 26,75
П р и м е р 3. Готовят состав, содержащий, мас. Двуокись свинца структуры
платтнерит 30
Фосфорная кислота 12
Азотнокислое серебро 1,25
Гидроокись никеля 0,75
Гидроокись бария 6
Фосфат свинца 30
Окись алюминия 1,5
Водная суспензия политетра-
фторэтилена (концентра-
ция 47-50%) 18,5
П р и м е р 4. Готовят составы, содержащие каждый, мас. Двуокись свинца структуры
платтнерит 25
Фосфорная кислота
(уд.вес. 1,35-1,4) 15
Азотнокислое серебро 1
Гидроокись никеля 1
Водная суспензия фторопласта-
4Д (концентрации
47-50% ) Остальное и отличающиеся друг от друга содержанием гидроокиси бария, фосфата свинца и твердой добавки, например карбида ниобия, окиси алюминия, сплав окиси Al с окисью кобальта, барида титана, равными в каждом составе соответственно 2, 4, 6, 8, 15, 20, 25, 30, 35, 0,75, 1, 1,25, 1,5, 1,75. Как видно из таблицы, количество новых компонентов покрытия находится в пределах для гидроокиси бария 4-6 мас. для фосфата свинца 20-30 мас. для твердой добавки 1-1,5 мас. При увеличении или уменьшении дополнительных компонентов выше или ниже указанных снижаются антифрикционные и износостойкие свойства. Предлагаемое покрытие по сравнению с известным обладает высокими износостойкими свойствами, способными обеспечить длительную и надежную работу узлов трения, работающих без смазки.

Формула изобретения

СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ САМОСМАЗЫВАЮЩЕГО ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ на основе 47-50%-ной водной суспензии политетрафторэтилена, включающий двуокись свинца структуры платтнерит, фосфорную кислоту, азотнокислое серебро, гидроокись никеля, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойких свойств покрытия, он дополнительно содержит фосфат свинца, гидроокись бария и твердую добавку, выбранную из группы, включающей карбид ниобия, окись алюминия, сплав окиси алюминия с окисью кобальта, барид титана, при следующем соотношении компонентов, мас. Двуокись свинца структуры платтнерит 20 30
Фосфат свинца 20 30
Фосфорная кислота 12 18
Гидроокись бария 4 6
Азотнокислое серебро 0,75 1,25
Гидроокись никеля 0,75 1,25
Твердая добавка 1 1,5
Водная суспензия политетрафторэтилена (концентрация 47-50%) Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1