СОСТАВ ДЛЯ ПРОТИВОИЗНОСНЫХ ПОКРЫТИЙ Российский патент 1995 года по МПК C10M169/04 C10M169/04 C10M105/50 C10M131/04 C10M147/04 C10N30/06 

Изобретение относится к области полимерных покрытий и может быть использовано в различных областях техники для повышения износостойкости таких изделий, как детали машин, металлобрабатывающие инструменты и т.п.

Известно, что для повышения износостойкости различных изделий, в частности металлообрабатывающего инструмента, применяют такие методы, как термообработка, электрохимическое или диффузионное хромирование, азотирование, вакуумно-плазменное напыление [1]
Однако для получения таким образом покрытий необходимо нагревание изделий до 400-950^оС, что является очень нежелательным. Кроме того такие покрытия неприменимы для внутренних поверхностей.

В последние годы широкое распространение для снижения износа деталей узлов трения получил метод эпиламирования, заключающийся в нанесении составов, представляющих собой ПАВ в легколетучем растворителе и образующих сверхтонкое антифрикционное покрытие, причем наиболее предпочтительны составы на основе перфторированных ПАВ.

Известно использование для вышеуказанных целей эпиламов марок эфрен-1, эфрен-2, 6СФК-180-05, которые представляют собой 0,05-0,5%-ный раствор перфторкислоты R_fCOOН. В качестве растворителя используется галоидсодержащий углеводо- родный растворитель, а именно хладон-113 или его смесь c хладоном-112 [2]
Однако долговечность деталей, обработанных такими составами, не всегда удовлетворяет требованиям современной техники, кроме того используемые в составе хладона-112 или 113 являются экологически небезопасными, а именно озоноразрушающими. Например, озоноразрушающий потенциал хладона-113 равен 0,8.

Известен состав, представляющий собой 1,0-2,0%-ный раствор полиэфира с концевой кислотной группой с ММ 2200-5000 в хладоне-113 [3] Покрытие наносится после обезжиривания поверхности в гептане. Остаток растворителя удаляется путем термической обработки при 323 К в течение 30 мин. Применение таких составов позволяет повысить износостойкость поверхности в 8-28 раз в зависимости от ММ полиэфира.

Однако ряд позиций современной техники требует еще более высокой долговечности работы узлов и механизмом. Кроме того известный состав также использует озоноразрушающий хладон-113.

Целью изобретения является создание состава, позволяющего получить покрытия с повышенной износостойкостью и экологически безопасные.

Цель достигается тем, что в качестве галоидсодержащего углеводородного растворителя используют дифтортрихлорэтан и состав дополнительно содержит олигомер гексафторпропилена или олигомер окиси гексафторпропилена с концевой низшей алкилэфирной группой в последнем олигомере. Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что перфторполиэфир с концевой кислотной группой, дифтортрихлорэтан и олигомер смешивают при нормальных условиях в отношении, мас.

Перфторполиэфир с концевой
кислотной группой 0,1-1
Олигомер гексафтор-
пропилена или олигомер
окиси гексафторпропилена
с концевой низшей алкил-
эфирной группой
в последнем олигомере 10-20
Дифтортрихлорэтан Остальное
Используемый дифтортрихлорэтан имеет ММ 169,29 г моль^-1, плотность при 24^оС ρ 1571 ± 2,8 кг/м³ и Т_кип. 72^оС при 760 мм рт.ст.

Озоноразрушающий потенциал дифтортрихлорэтана 0,02-0,05. В качестве олигомера гексафторпропилена используют, например, тримергексафторпропилены, выпускаемые под маркой ФОЛ-63, или димер гексафторпропилена, выпускаемый под маркой ФОЛ-62. В качестве олигомера окиси гексафторпропилена с концевой низшей алкилэфирной группой используют этиловый или метиловый эфир, например, димера или тримера окиси гексафторпропилена. Покрытие на рабочую поверхность наносят либо с помощью кисти, пульверизатора, либо путем макания с выдержкой в течение 1-2 мин в раствор при температуре от 0 до 30^оС.

Перед нанесением покрытия поверхность очищают от следов коррозии, загрязнений и тщательно обезжиривают. Для этого используют, например, петролейный эфир, гексан, бензин Б-70, ацетон, уайт-спирт, этанол, четыреххлористый углерод и другие растворители. Норма расхода состава (1-3) г/дм² поверхности. Время сушки 10-15 мин при комнатной температуре. Триботехнические испытания проводят на машине СМТ-2М по схеме вал-частичный вкладыш. Ролик, имитирующий вал, изготавливают из стали 45, вкладыш из стали 40Х. В качестве смазки применяют масло И-20А. В процессе испытаний фиксируют массовый износ, который пересчитывают в относительную интенсивность изнашивания согласно методике (4). Испытания одного образца (пары трения) проводят в течение 25 ч при нагрузке 70 МПа и скорости 0,5 м/с. Для оценки энергетических характеристик поверхности измеряют краевой угол смачивания сидячей капли масла. В качестве материалов подложки используют, например, сталь, медь, дюраль. В качестве масел используют, например, вазелиновое масло, масло М-20М.

П р и м е р 1. В аппарате с мешалкой при комнатной температуре в течение 15 мин проводят смешение 89,9 г дифтортрихлорэтана, 0,1 г перфторполиэфира с концевой кислотной группой и ММ 3000 и 10 г ФОЛ-62.

П р и м е р 2. В условиях примера 1 проводят смешение 85,5 г дифтортрихлорэтана, 0,5 г перфторполиэфира с концевой кислотной группой и ММ 1000 и 14 г ФОЛ-63.

П р и м е р 3. В условиях примера 1 проводят смешение 79 г дифтортрихлорэтана, 1 г перфторполиэфира с концевой кислотной группой ММ 5500 и 20 г метилового эфира тримера окиси гексафторпропилена.

П р и м е р 4. В условиях примера 1 проводят смешение 79,3 г дифтортрихлорэтана, 0,7 г перфторполиэфира с концевой кислотной группой и ММ 3500 и 20 г этилового эфира димера окиси гексафторпропилена.

П р и м е р 5. В условиях примера 1 проводят смешение 79 г дифтортрихлорэтана, 1 г перфторполиэфира с концевой кислотной группой и ММ 7000 и 20 г метилового эфира тримера окиси гексафторпропилена.

П р и м е р 6. В условиях примера 1 проводят смешение 79 г дифтортрихлорэтана, 1 г перфторполиэфира с концевой кислотной группой и ММ 10000 и 20 г метилового эфира тримера окиси гексафторпропилена.

Данные испытаний покрытий полученных на основе вышеописанных составов приведены в таблице.

Сущность изобретения: состав содержит, мас. перфторполиэфир с концевой кислотной группой 0,1 1; олигомер гексафторпропилена с концевой низшей алкилэфирной группой в последнем олигомере 10 20 и дифтортрихлорэтан остальное. 1 табл.

СОСТАВ ДЛЯ ПРОТИВОИЗНОСНЫХ ПОКРЫТИЙ, содержащий перфторполиэфир с концевой кислотной группой и галоидсодержащий углеводородный растворитель, отличающийся тем, что в качестве углеводородного растворителя состав содержит дифтортрихлорэтан и дополнительно содержит олигомер гексафтопропилена или олигомер окиси гексафторпропилена с концевой низшей алкилэфирной группой в последнем олигомере при следующем соотношении компонентов, мас.

Перфторполиэфир с концевой кислотной группой 0,1 1,0
Олигомер гексафторпропилена или олигомер окиси гексафторпропилена с концевой низшей алкилэфирной группой в последнем олигомере 10 20
Дифтортрихлорэтан Остальное