ФРИКЦИОННОЕ ИЗДЕЛИЕ Российский патент 2004 года по МПК F16D69/02 

Заявляемое изобретение относится к фрикционным изделиям, предназначенным для эксплуатации в различных фрикционных механизмах (тормозных узлах машин и оборудования, муфтах сцеплений и др.).

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, выполненное из полимерного фрикционного композита, включающего полимерную матрицу, волокнистые армирующие наполнители, дисперсные наполнители и частицы (наполнитель), имеющие каталитические свойства для крекинга углеводородов, образующихся при деструкции полимера матрицы (см. патент РФ № 2065539, МПК F 16 D 69/02, 1996). Существенные признаки аналога “выполненное из полимерного фрикционного композита, включающего полимерную матрицу, волокнистые армирующие наполнители, дисперсные наполнители и частицы, имеющие каталитические свойства для крекинга” совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является каталитическая активность наполнителей для крекинга и окисления углеводородов полимера матрицы, особенно в случае повышенной теплопроводности композита при применении в качестве наполнителей порошков и волокон металлов, графита и т.д., что вызывает в процессе нагревов изделия при эксплуатации ускоренную деструкцию полимерной матрицы. В результате снижается эксплуатационный ресурс изделия и ухудшаются его эксплуатационные характеристики.

Прототипом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, выполненное из полимерного фрикционного композита, включающего полимерную матрицу, волокнистые армирующие наполнители (или единственный волокнистый наполнитель), дисперсные наполнители, в том числе наполнители (или наполнитель), способные проявлять каталитические свойства для крекинга и окисления полимерной матрицы (см. Полимеры в узлах трения машин и приборов. Справочник под редакцией Чичинадзе А.В. М.: Машиностроение, 1988, с.281). Существенные признаки прототипа “выполненное из полимерного фрикционного композита, включающего полимерную матрицу, волокнистые армирующие наполнители (или единственный волокнистый наполнитель), дисперсные наполнители, в том числе наполнители (или наполнитель), способные проявлять каталитические свойства для крекинга и окисления полимерной матрицы” совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа также является каталитическая активность наполнителей для крекинга и окисления углеводородов полимера матрицы, особенно в случае повышенной теплопроводности композита при применении в качестве наполнителей порошков и волокон металлов и других высокотеплопроводных материалов, что вызывает в процессе нагревов изделия при эксплуатации ускоренную деструкцию полимерной матрицы. В результате снижается эксплуатационный ресурс изделия и ухудшаются его эксплуатационные характеристики.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эксплуатационного ресурса и улучшение эксплуатационных характеристик изделия за счет снижения возможности деструкции полимерной матрицы в процессе эксплуатации изделия путем уменьшения каталитической активности наполнителей.

Для достижения указанного технического результата фрикционное изделие, выполненное из полимерного фрикционного композита, включающего полимерную матрицу, волокнистые армирующие наполнители (или единственный волокнистый армирующий наполнитель), дисперсные наполнители, в том числе наполнители (или единственный наполнитель), способные проявлять каталитические свойства для крекинга и окисления углеводородного полимера полимерной матрицы, дополнительно содержит вещества (вещество) или частицы, выполненные из вещества (веществ), проявляющих свойства ингибиторов реакций крекинга, окисления углеводородов, или свойства каталитических ядов для катализаторов крекинга, окисления углеводородов.

Существенные признаки заявляемого изобретения “дополнительно содержит вещества (вещество) или частицы, выполненные из вещества (веществ), проявляющих свойства ингибиторов реакций крекинга, окисления углеводородов или свойства каталитических ядов для катализаторов крекинга, окисления углеводородов” являются отличительными от признаков прототипа.

Фрикционное изделие выполнено из наполненного полимерного композита, включающего полимерную матрицу из вулканизата каучука, резита смолы, их смесей и т.д., дисперсные (порошкообразные) наполнители (минеральные, органические, металлические наполнители или их смеси, например металлическую стружку, барит, окись хрома, углеродные наполнители, стеклонаполнители, пластификаторы, наполнители из полимерных композитов и др.), волокнистые армирующие наполнители, представляющие собой различные волокна (например, волокна из ароматических полиамидов, металлические волокна, асбестовые волокна и др.) или их смеси, и вещество или частицы (наполнитель или наполнители), которые или сами проявляют свойства ингибиторов или каталитических ядов для крекинга, окисления углеводородов, или образуют такие вещества в результате воздействий при трибоконтактах в процессе эксплуатации изделия (например, хинолин, другие азотистые основания, окислы азота, соединения натрия и др. для крекинга; фонолы, ароматические амины, аминофенолы, амидные соединения и др. для окисления).

Конкретным примером заявляемого изобретения является фрикционное изделие из композита ТИИР-461. В состав композита входит полимерная матрица из вулканизата нитрильного каучука и резита фенолформальдегидной смолы, содержащего незначительное количество фенола, волокна ароматического полиамида и металлические волокна, минеральные наполнители, металлический наполнитель, стеклянный наполнитель, композитный полимерный наполнитель и частицы из вещества, относящегося к бензтиазолиламидам, например N-фурфурилиден-2-бензтиазолилсульфенамид.

Изготовление фрикционного изделия с использованием в составе композита веществ, которые сами являются ингибиторами крекинга и окисления полимера матрицы, или каталитическими ядами для соответствующих катализаторов, или способны образовывать такие вещества в процессе эксплуатации изделия, позволяет подавлять процессы крекинга (термодеструкции) и окисления полимера матрицы в процессе эксплуатации изделия, что снижает деструкцию матрицы при эксплуатации изделия, сохраняет ее прочностные и др. свойства, препятствует снижению эксплуатационных характеристик изделия.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для эксплуатации в различных фрикционных механизмах. Фрикционное изделие выполнено из полимерного фрикционного композита, включающего полимерную матрицу, волокнистые армирующие наполнители (или волокнистый армирующий наполнитель), дисперсные наполнители, в том числе наполнители (или наполнитель), способные проявлять каталитические свойства для крекинга, окисления полимерной матрицы. Новым является то, что композит дополнительно содержит вещества (вещество) или частицы, выполненные из веществ (вещества), проявляющих свойства ингибиторов реакций крекинга, окисления углеводородов, или свойства каталитических ядов для катализаторов крекинга, окисления углеводородов. Техническим результатом является повышение эксплуатационного ресурса и улучшение эксплуатационных характеристик изделия за счет снижения возможности деструкции полимерной матрицы в процессе эксплуатации изделия путем уменьшения каталитической активности наполнителей.

Фрикционное изделие, выполненное из полимерного фрикционного композита, включающего полимерную матрицу, волокнистые армирующие наполнители (или волокнистый армирующий наполнитель), дисперсные наполнители, в том числе наполнители (или наполнитель), способные проявлять каталитические свойства для крекинга, окисления полимерной матрицы, отличающееся тем, что композит дополнительно содержит вещества (вещество) или частицы, выполненные из веществ (вещества), проявляющих свойства ингибиторов реакций крекинга, окисления углеводородов, или свойства каталитических ядов для катализаторов крекинга, окисления углеводородов.