Самосмазывающая полимерная композиция Советский патент 1983 года по МПК C08L77/00 C08K3/08 C08K5/16 C08L23/06 

со

( 4 Изобретение относится к созданию композиционных материалов на основе полигилидов и может быть использовано в узлах трения машин и механизмов,ра ботающих без смазки. Известно, что полиамиды нашли широкое применение в качестве антифрикционных материалов. Для улучшения теплопроводных, фрикционных и др гих свойств полиамиды модифицируют, ВВ.ОДЯ раз 1ичные наполнители l и С Однако при этом прочностные свойства резко падают и значительно ухудшаются фрикционные свойства. . Наиболее близкой по составу и достигаемому результату к предлагавмой является самосмазнвающая полимер ная композиция С 3 , включающая поликапроамид, полиэтилен, фенолформаЬьдегидную смолу и металлосодержащее соединение (стеарат цинка) при следующем соотношении компонентов,вес.ч Поликапроамид77-83 Полиэтилен 9-11 Фенолформальдегидная смола4-6 Стеарат цинка4-6 Недостатком этой композиции является низкая прочность, теплопровод ность и износостойкость, а также нестабильность величины коэффициента трения при работе без смазки. Цель изобретения - повышение проч ности, теплопроводности, износостойкости, улучшение стабильности коэффициента трения. Поставленная цель достигается тем, что самосмазывающая полимерная композиция, включающая поликапроамид полиэтилен и металлсодержащее соединение, дополнительно содержит порошок никеля, а в качестве металлсодержащего соединения салицилальэтилендиамин кобальта при следующих соотношениях компонентов, вес.ч.: Поликапроамид 100 Полиэтилен10-20 Порошок никеля 30-40 Салицилальэтилендиамин кобальта 1-2 Композицию готовят следующим образом. Прокаленный при температуре 250300°С порошок никеля дисперсностью (20-250)40 нм заливают 12%-ным раствором салицилальэтилендиамином кобальта в хлороформе при 40-50 с. Сосуд с суспензией ставят на вибромешалку и перемешивают ее в течение 2-3 ч. После удаления растворителя, модифицированный порошок никеля сушат при 60-80С в термошкафу до постоянного веса. Подготовленный таким образом наполнитель механически перемешивают со смесью полимеров и перерабатывают литьем под давлением 20-25 МПа при 240-260с в термопластавтомате с предварительной пластификацией и последующим воздействием на расплав полимера в пресс-форме постоянным магнитным полем. Салицилальэтилендиамин кобгшьта способствует образованию полимерофильной пленки на частицах никеля, вследствие протекания ионнообменных реакций между ними, что приводит к повышению адгезионных свойств системы полимер-наполнитель, тем самым увеличивая прочностные и другие свойства композиционного материала. Изобретение иллюстрируется примерами (табл.1).

САМОСМАЗЫВАЮЩАЯСЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая поликапроамид, полиэтилен и металлсодержащее coe-i-r дииение, отличающаяс я тем, что, с целью повьпае ни я прочности, теплопроводности, износостойкости, улучшения стабильности коэффициента трения, она дополнительно содержит порошок никеля, а в качестве металяосодержащего соединения салицилальэтилендиамин кобальта, при следующем соотнсоиении компонентов, вес.ч.: Поликапроамид 100 Полиэтилен10-20 Порошок никеля 30-40 СалициЛсШьэтилендиамин кобальта1 2 &

Салицилальэтилендисмин кобальта

фрикционные испытания композиций проводили на машине трения МИ-2 по ГОСТ 11629-65 при следующих парамет- 60 pax нагружения: удельной нагрузке ,0 МПа, скорости скольжения 0-/5 NiO,5.M/c. Путь трения составлял 20,7 км, пара трения представляла.

1,0 1,5 2,0

1,5

собой схему вал-вкладыш. Контр телом служил ролик диаметром 40 мм из стали 45 (НЕС 48-53), параметр шероховатости поверхности трения составлял RQ 0,3 мкм.

Результаты испытаний приведены в- табл.2. Предел прочности при растяжении СГр, МПа 54-55- 72-74 Коэффициент теплопроводности Д,, . ВТ ff Интенсивность изнашивания f мг/км Коэффициент трения п

Таким образом, как видно из табл.20 предел прочности на растяжение увеличился на 50%, коэффициент теплопроводности в 5-6 раз, интенсивность изнашивания почти в 2 раза, а величина коэффициента трения более стабиль-25 |На по сравнению с соответствуюстми характеристиками композиции f3j; Долговечность работы подшипников

Таблица 2 5,9 0,240,25

скольжения из предлагаемого материа- ла в 3-4 раза выше, чем бронзовых при применений в узлах трения козло вых кранов (кк-5, кк-6). Результаты испытаний композиций 1У - У1, где отсутствует какой-либо из компонентов, показывают необходимость наличия каждого из компонентов для дости|Жения цели изобретения. 72-73 70-71 80-81 50-52 78-80 1,80,35 1,6 0,36 4,7 6,410,1 19,7 11,2 0,250,28- 0,25- 0,26- 0,240,26 0,30,27 0,27 0,25