Антифрикционная композиция Советский патент 1992 года по МПК C08J5/16 C08L23/06 C08K13/04 C08K13/04 C08K5/09 C08K7/16 

Изобретение относится к областям техники, которые используют металлополимер- ные узлы, работающие в режиме сухого трения.

Известна полимерная композиция, включающая вторичный полиэтилен и модифицирующую добавку (наполнитель); в качестве последней используется окись цинка и шлам металлургического производства.

Недостатком э гей композиции является ее невысокая механическая прочность, а также то, что в процессе трения не происходит увеличения микротвердости металлического контртела.

Наиболее близкой к изобретению по совокупности признаков является полимерная композиция, включающая полиэтилен высокой плотности и в качестве пластификатора 40 раствор кислого гудрона сернокислотной очистки ароматических фракций

жидких продуктов пиролиза в углеводородном растворителе (лакойль Нефтегаз-4), при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиэтилен высокой

плотности60

Пластификатор40

Данная композиция характеризуется недостаточной износостойкостью при работе в металлополимерном узле трения и отсутствием явления увеличения микротвердости металлического контртела.

Цель изобретения - увеличение микротвердости металлического контртела в про-- цессе трения.

Поставленная цель достигается тем, что композиция, содержащая полиэтилен высокой плотности и пластификатор, дополнительно содержит твердые частицы дымовых

ч

VJ

О О О

сл.

выбросов и в качестве пластификатора сте- арат кальция.

В качестве матриц используется полиэтилен высокой плотности в соответствии с ГОСТ 16338-70. Пластификатором является стеарат кальция, отвечающий требованиям ТУ6-12-722--76.

Согласно изобретению используются твердые частицы дымовых выбросов, образующиеся при сгорании каменного угля в промышленных установках.

Твердые частицы дымовых выбросов представляют собой микросферы правильной формы сложного состава: SI02 - 52-54; - 16-17%; Fe203 - 14-16%; СаО - 2.5-4,0%; МдО - 1-2%; ЗЮз - 0,2-0,7%. Оставшуюся часть составляют несгоревшие органические соединения фенольного типа. В качестве наполнителя используются частицы с диаметром менее 50 мкм, как обес- печивающие наиболее рациональную упаковку в матрице.

Композиция в соответствии с изобретением готовится следующим образом.

Порошок дымовых выбросов и полиэти- лен высокой плотности перемешивают механическим способом при комнатной температуре в течение 0,2 часа. К полученной смеси добавляется стеарат кальция и смешивание продолжается еще в течение 0,1 ч. Изготовление изделий производят методом прямого прессования при давлении 100-200 МПа с последующим нагревом до 150°С. Нагретую массу выдерживают в пресс-форме при постоянной температуре в течение 0,05 часа и затем охлаждают.

Конкретные рецептуры композиций приведены в табл.1.

Относительное увеличение микротвер- дости металлического контртела измеряется после 25 ч тр ения в паре с композициями на приборе ПМТ-3 согласно ГОСТ 9450-76. Данные приведены в табл.2.

Определение коэффициента трения скольжения проводят на лабораторной торцовой установке трения, выполненной на базе вертикально-сверлильного станка по схеме диск-кольцевая втулка при следующих режимах:

-скорость вращения, м/с0,33

-удельная нагрузка, МПа0.4 Физико-механические свойства определяют согласно стандартным методикам.

Как следует из табл.2, происходит значительное увеличение микротвердости металлического контртела при трении в паре с материалом из данной композиции, что позволяет увеличить срок службы вышеуказанных пар трения в 2-3 раза. Формула изобретения

Антифрикционная композиция, включающая полиэтилен высокой плотности и пластификатор, отличающаяся тем, что, с целью повышения микротвердости металлического контртела в процессе трения, композиция в качестве пластификатора содержит стеарат кальция и дополнительно содержит в качестве наполнителя твердые частицы дымовых выбросов от сгорания каменного угля состава, мас.%;

Si02- 52-54;

А 20з-16-17;

РегОз-14-16;

СаО- 2,5-4,0; .

МдО- 1-2;

80з- 0,2-0,7;

Органические соединения фенольного типа - остальное до 100, при следующем соотношении ингредиентов композиции, мас.%:

Твердые частицы

дымовых выбросов

от сгорания каменного

угля указанного состава- 10-50

Стеарат кальция- 1-2

Полиэтилен высокой

плотности-остальное до 100.

Использование: металлополимерные узлы, работающие в режиме сухого трения. Сущность изобретения: антифрикционная композиция содержит, мас.%: твердые частицы дымовых выбросов от сгорания каменного угля 10-50, пластификатор - стеарат кальция 1-2 и полиэтилен высокой плотности - остальное. Наполнитель - твердые частицы дымовых выбросов от сгорания каменного угля имеют следующий химический состав, мас.%: Si 52-54, AlaOs 1б-17,Рв20з 14-16, СаО 2,5-4,0, MgO 1-2, S03 0,2-0,7, органические соединения фенольного типа - остальное. Относительное увеличение микротвердости металлического контртела после 25 ч трения в паре с материалом из указанной композиции составляет для стали 3 34-49%, для стали 45 48-60% и для сплава АМг-6 36-46%. 2 табл.

-контрольные примеры

Таблица 1

СвоЯст материала MS дачной композиции и материала комтртеяя

к - контрольные примеры;

ВТ, - твердость по Виккерсу по начала твения( HVt - твердость по Виккерсу после 25 ч трения паре е материалом из данной комлоэицим;

относительно увеличение кикрот«ерлоети, %

Таблица J