СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТВЕРДОЙ ПОВЕРХНОСТИ Российский патент 1997 года по МПК C10M169/04 C10M169/04 C10M147/04 C10M105/52 C10N50/02 

Описание патента на изобретение RU2086612C1

Изобретение относится к органической химии, а именно к составам, применяемым для обработки твердых поверхностей для снижения их поверхностной энергии, что позволяет регулировать такие свойства поверхности, как износостойкость, адгезия, гидрофобность.

Предлагаемый состав может быть использован для обработки твердых поверхностей как металлических, так и неметаллических: в парах трения и износа, металлообрабатывающего инструмента и технологической оснастки с целью повышения их износостойкости, резинотехнических изделий для снижения коэффициента трения и износа.

Известен состав, который при нанесении на твердую поверхность образует смазочное покрытие, содержащий фторированные спирты теломеры 70-80 мас. фторированных диэфиров адипиновой кислоты [1]
Однако образующееся покрытие неустойчиво. Оно имеет слабую адсорбцию к поверхности и низкую термостабильность.

Более близким к изобретению является состав, который представляет собой смазочное масло, содержащее 0,05-1 мас. перфторированной жирной кислоты общей формулы CF3(CF2)COOH при n= 5-20 и в качестве основы синтетические эфиры, полисилаксановые, углеводородные или фторуглеродные жидкости. Кислота, входящая в состав смазочного масла, предотвращала его растекание за счет влияния на поверхностную энергию [2]
Однако небольшая длина цепи молекулы кислоты не обеспечивает ее термическую устойчивость. Кроме того, область применения данного состава ограничена возможностью его использования только в качестве смазочного масла, сохраняющегося на поверхности в жидкой фазе.

Изобретение направлено на решение проблемы создания состава, формирующего за короткий период на твердой поверхности низкоэнергетическую мономолекулярную пленку, обладающую стойкостью к воздействию низких и высоких температур, промывочных жидкостей, повышающую износостойкость, гидрофобность и понижающую адгезию поверхности.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, будет состоять в организации промышленного производства состава, обеспечивающего увеличение ресурса работы, повышение производительности и эксплуатационных характеристик машин и механизмов, обрабатывающего инструмента и технологической оснастки.

Сущность изобретения заключается в том, что состав представляет собой 0,01-7% -ный раствор смеси перфторполиэфирокарбоновых кислот в циклическом предельном углеводороде, при этом смесь состоит из 30% перфторполиэфирокарбоновых кислот с мол. мас. 1500-3550 и 70% 3550-8300.

Как было установлено опытным путем, смесь перфторполиэфиркарбоновых кислот неограниченно растворяется в циклических предельных галогенированных углеводородах и, в то же время, не растворяется в традиционных органических растворителях (например спиртах, ацетоне, бензине и т.д.). При нанесении предлагаемой композиции на твердую поверхность в процессе ее высыхания образуется устойчивая мономолекулярная пленка, видимая с помощью электронного микроскопа. Ее толщина составляет 40-60 ангстрем.

Соотношение ингредиентов в композиции зависит от материала обрабатываемой поверхности.

При пористых структурах пластик, резина, керамика количество смеси перфторполиэфиркарбоновых кислот должно составлять от 2 до 7 мас. а при обработке металлов, стекла и т.д. от 0,01 до 2 мас.

Влияние молекулярного веса смеси кислот обнаруживается при определении стойкости покрытия к промывкам и диапазона рабочих температур. Только определенное соотношение кислот с мол. мас.1500-3550 и мол. мас. 3550-8330 (30% и 70% соответственно) позволяет получить на поверхности твердого тела плотно упакованный мономолекулярный слой перфторполиэфирокарбоновых кислот с жесткой структурой, сохраняющий свою работоспособность в широком диапазоне температур и устойчивый к промывкам.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, приведены в примерах конкретного выполнения, представленных в табл.1-4.

Испытаниям на промывку подвергались пластинки, выполненные из стали X18H10T, которые были обработаны растворами перфторполиэфирокарбоновых кислот (ПФПЭКК) с различными молекулярными весами (м.в.) в перфтордиметилциклогексане.

Контроль наличия покрытия на поверхности проводился по изменению краевого угла смачивания капли масла.

Данные испытаний приведены в табл.1.

Сравнительные ресурсные испытания для металлических поверхностей проводились на машине трения (СМТ-1), трущиеся узлы которой выполнены из стали X18H9T при линейной скорости движения V=0,15 м/с и нагрузке 25 кг/см2.

Для получения сравнительных данных в относительных единицах за единицу принимался ресурс работы твердых трущихся поверхностей узлов указанной машины трения при их износе 0,3 мм.

Трущиеся узлы обрабатывались раствором смеси перфторполиэфирокарбоновых кислот (30% с мол. мас. 1500-3550, 70% с мол. мас. 3550-8300) в растворителе
перфтордиметилциклогексане.

Сравнительные ресурсные испытания для пористых структур проводились на резиновых уплотнительных кольцах ГОСТ 9833-73 на гидроповоротном зажиме ОЭ 231/2. Критерием износа являлась разгерметизация соединения (появление течи).

В табл. 4 представлены данные, подтверждающие влияние состава на гидрофобность. Фильтрованную бумагу обрабатывали предлагаемым составом с различным содержанием перфторполиэфирокарбоновых кислот в перфтордиметилциклогексане с последующей сушкой и далее фиксировали время ее намокания в воде.

Похожие патенты RU2086612C1

название год авторы номер документа
СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ 1992
  • Сапгир Елена Вениаминовна
  • Рылеева Наталия Александровна
RU2081153C1
ПРОТИВОИЗНОСНАЯ ДОБАВКА К СМАЗОЧНЫМ МАСЛАМ 1994
  • Рябинин Н.А.
  • Мунгалов В.Е.
  • Ирисова Е.В.
  • Рябинин А.Н.
RU2061020C1
АНТИФРИКЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ 1995
  • Рябинин Н.А.
  • Максимов Б.Н.
  • Рябинин А.Н.
RU2069673C1
СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1995
  • Николаева Н.М.
  • Пахомов А.Л.
  • Никитин М.Н.
RU2103334C1
АНТИФРИКЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ЭМУЛЬГИРУЕМАЯ В СМАЗОЧНЫХ СРЕДАХ, ДЛЯ КОНТАКТИРУЮЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ - "АСПЕКТ-МОДИФИКАТОР" 1990
  • Рябинин Н.А.
  • Савинков В.К.
  • Добряков Н.Д.
RU2034870C1
АНТИФРИКЦИОННАЯ МОДИФИЦИРУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ЭМУЛЬГИРУЕМАЯ В СМАЗОЧНЫХ СРЕДАХ ДЛЯ КОНТАКТИРУЮЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, "АСПЕКТ-МОДИФИКАТОР" (АМ) 1991
  • Рябинин Н.А.
  • Савинков В.К.
  • Саркисян Д.Г.
  • Косторной Н.А.
RU2031907C1
РАСТВОР ДЛЯ ФОСФАТИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ 1996
  • Варенцова Н.В.
  • Чумаевский В.А.
RU2111282C1
СМАЗОЧНОЕ МАСЛО ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН 1993
  • Цветков О.Н.
  • Школьников В.М.
  • Темченко В.Г.
  • Барабанов В.Г.
  • Трукшин И.Г.
  • Царапкин В.С.
  • Луговской С.А.
RU2047652C1
СПОСОБ СУШКИ РАСТВОРЕННЫХ ИЛИ СУСПЕНДИРОВАННЫХ ВЕЩЕСТВ 1995
  • Алексеев Ю.И.
  • Пашкевич Д.С.
RU2077006C1
МАЗЬ ПРОПОЛИСНАЯ 1994
  • Акционерное Общество Закрытого Типа
RU2125867C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 086 612 C1

Реферат патента 1997 года СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТВЕРДОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Сущность изобретения: состав содержит 0,01-7 мас.% смеси перфторполиэфирокарбоновых кислот (ПФПЭКК) и до 100 мас.% растворителя - циклического предельного перфторуглеводорода. Смесь кислот состоит из 30 мас.% ПФПЭКК с мол. мас. 1500-3550 и 70 мас.% ПФПЭКК с мол. мас. 3550-8300. 4 табл.

Формула изобретения RU 2 086 612 C1

Состав для обработки твердой поверхности, включающий галогенированный углеводородной растворитель и органическую кислоту, отличающийся тем, что в качестве галогенированного углеводородного растворителя содержит циклический предельный перфторуглеводород и в качестве органической кислоты содержит смесь перфторполиэфирокарбоновых кислот, состоящую из 30% кислот с мол. м. 1500 3550 и 70% кислот с мол. м. 3550 8300 при следующем соотношении компонентов, мас.

Смесь перфторполиэфирокарбоновых кислот 0,01 7,00
Циклический предельный перфторуглеводород До 100е

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2086612C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Смазочное покрытие 1973
  • Кузнецов Андрей Андреевич
  • Климов Константин Иванович
  • Уханова Мария Петровна
  • Трофимов Владимир Иванович
SU449925A1
Печь-кухня, могущая работать, как самостоятельно, так и в комбинации с разного рода нагревательными приборами 1921
  • Богач В.И.
SU10A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
СМАЗОЧНОЕ МАСЛО 0
SU248881A1
Печь-кухня, могущая работать, как самостоятельно, так и в комбинации с разного рода нагревательными приборами 1921
  • Богач В.И.
SU10A1

RU 2 086 612 C1

Авторы

Рылеева Н.А.

Сапгир Е.В.

Даты

1997-08-10Публикация

1995-10-19Подача