Полимерная композиция антифрикционного назначения Советский патент 1991 года по МПК C08L23/06 C08J5/16 C08K13/02 C08L23/06 C08L9/06 C08L89/06 C08K13/02 C08K3/04 C08K3/24 C08K3/30 C08K5/05 

Изобретение относится к созданию композиционных материалов на основе термопластичных полимеров и может быть использовано в машиностроении для изготовления подшипников скольжения, эксплуатирующихся в коррозионных средах, например в воде, в частности, подшипников скольжения узлов трения насосов для перекачки воды.

Цель изобретения - улучшение антифрикционных свойств материала из предлагаемой композиции и стального контртепа.

В полимерной композиции в качестве стабилизатора используют этилен- гликолят кадмия - продукт взаимодействия гидроокиси кадмия и этиленгликоля при массовом соотношении 20:1. При комнатной температуре реакция протекает полностью до 1,5-2 ч. Для ускорения процесса взаимодействия смесь можно нагревать до температуры 343 К, при этом реакция протекает за 20-30 мин. После завершения реакции избыток гидроокиси кадмия удаляют путем обработки реакционной смеси соляной кислотой и последующего отмывания продукта взаимодействия от образующегося хлористого кадмия с помощью дистиллированной воды. Полноту реакции растворения соляной кислотой гидроокиси кадмия контролируют методом рентгенографии и определяют по моменту исчезновения дио:

4

ос ел

о «

фракционных пиков, характерных для гидроокиси кадмия.

Полученный этиленгликолят кадмия представляет собой кристаллическое твердое вещество коричневого цвета с мол. массой 172 и прочностью при сжатии 6СЖ 15,3 МПа. Исследования методом рентгенографии показали, что кристаллическая структура этиленгли- колята кадмия характеризуется межплоскостным расстоянием, равным 6,72 А.

В полимерной композиции в качестве наполнителя используют резиновую крошку, изготовленную по стандарту из пористых подошвенных резин марок Д, ВШ и РПШ со степенью вулканизации 90-95%. Резиновая крошка имеет разме частиц 0,1-1,0 мм. Так как переработ ка полимерной композиции в изделия осуществляется при температурах, превышающих 373 К, то начальная влажность резиновой крошки не оказывает влияния на свойства полимерной компо зиции.

В качестве целевого наполнителя в композицию вводят измельченные отход юфти и хромовой кожи с размером частиц 0,1-1,0 мм, при этом используют обувную юфть, содержащую до 22-28% жира, и хромовую стружку, образующуюся при выравнивании кож хромового дубления, содержащую 3,7-12,0% жира.

Состав композиций приведен в

табл. 1, а свойства - в табл. 2.

Технология получения полимерной композиции состоит в следующем.

В гранулированный полиэтилен вводят измельченный продукт взаимодействия гидроокиси кадмия и этиленгли- коля, резиновую крошку, графит, мо- либденовокислый висмут, сульфид натрия, измельченные отходы юфти и хромовой кожи. После тщательной гомогенизации смесь готова для формования антифрикционных изделий. Детали узлов трения изготавливают либо литьем под давлением, либо прессованием при температуре 413-443 К и давлении 70-100 МПа.

Q

0 5

5

Твердость по Бринеллю определяют на модернизированной машине МР-05. Износ образцов, изготовленных из разработанной и известной композиций, определяют на машине трения МИ-Ш по схеме вал - частичный вкладыш при комнатной температуре, скорости относительного скольжения 0,5 м/с и заданной нагрузке 1 МПа (воздушно-сухое трение) и 2 МПа (трение в воде).

Ф-ормула изобретения

Полимерная композиция антифрикционного назначения, включающая полиэтилен, графит, наполнитель и стаби- лизатдр, отличающаяся тем, что, с целью улучшения антифрикционных свойств материала из данной композиции-и стального контртела, она содержит в качестве стабилизатора этиленгликолят кадмия - продукт взаимодействия гидроокиси кадмия и этиленгликоля при массовом соотношении 20:1, в качестве наполнителя - измельченные отходы юфти, хромовой кожи и резиновую крошку фракции 0,1- 1,0 мм из пористых Подошвенных резин со степенью вулканизации 90-95%, и дополнительно - молибденовокислый висмут и сульфид натрия при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Полиэтилен100

Указанная резиновая крошка 2-30 Измельченные отходы юфти 50-165 Измельченные отходы хромовой кожи 20-80

Графит1-10

Этиленгликолят кадмия - продукт взаимодействия гидроокиси кадмия и этиленгликоля при массовом соотношении 20:1 0,25-1,5 Молибденовокислый висмут 0,05-0,45 Сульфид натрия 0,5-8,0

Примечание. Состлпм 11-14 - контрольные.

Изобретение относится к композиционным материалам на основе термопластичных полимеров и может быть использовано в машиностроении для изготовления подшипников скольжения, эксплуатируемых в коррозионных средах, например в воде, в частности подшипников скольжения узлов трения насосов для перекачки воды. Цель изобретения - улучшение антифрикционных свойств материала из данной композиции и стального контртела. Композиция содержит, мае.ч.: полиэтилен 100; графит 1-10; в качестве наполнителя- измельченные отходы юфти 50-165; хромовая кожа 20-80; резиновая крошка 2- 30 фракции 0,1-1,0 мм из пористых подошвенных резин со степенью вулканизации 90-95%; в качестве стабилизатора - этилен ликолят кадмия 0,25- 1,5, являющийся продуктом взаимодействия гидроокиси кадмия и этиленгли- коля при массовом соотношении 20:1; молибденовокислый висмут 0,05-0,45; сульфид натрия 0,5-8,0. 2 табл. (f. С

Свойства материала

0,078 0,062 0,068 0,056 0,068 0,0689 0,082 0,08 0,07 0,082 0,085 0,084 0,079 0,095 0,093 0,118 0,082 0,080 0,079 0,087 0,085 0,112 0,2 0,125 О.П6 0,128

Трнбитсхпичссмк свойства:

но шушпо-сухос трение;

колрфицпент

трения

износ:

стального вапа, мг/км композиции Мм3 /км 0,93 0,570.62 0,670,622 0,620 0,870,94 0,79 0,86 0,88 трение ц воде: коэффициент

трения0,068 0,048 0,042 0,035 0,.45 0,045 0,550,052 0,063 0,063 0.058

И1КОС:

стальнш-о рала,

мг/км0,072 0,043 0,020 0,026 0,281 0,0284 0,084 0,078 0,064 0,075 0,06В

композиции, мм1/км 0,151 0,09 0,102 0,101 О,109 О,П 0,183 О,I64 0,156 0,172 0,(9

0,132 0,130 0,878 0,889

0.099 0,094 0.72 0,75

0,059 0,063 0,052 0,056

0,077 0,07 0,202 0,193

0,0516 0,0525 0,209 0,189

П р и м .с ч а и я с. С ост j мы 11-14 - контроль и ы .

Т а С л 41 ц а 2

0,079 0,095 0,093

0,130 0,889

0.099 0,094 0.72 0,75

0,059 0,063 0,052 0,056

0,077 0,07 0,202 0,193

0,0516 0,0525 0,209 0,189