Антифрикционная полимерная композиция Советский патент 1976 года по МПК C08L23/12 C08I5/16 

(54) АНТИФРИКЦИОННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

1

Изобретение относится к области создания композиционных материалов на основе полипропилена и может быть использовано в качестве антифрикционного материала в узлах сухого трения.

Известна антифрикционная полимерная композиция, содержащая полипропилен (ПП) и твердую смазку, например графит 1.

Целью изобретения является повышение износостойкости, теплостойкости и снижение коэффициента трения.

Для достижения данной цели согласно изобретению в комнозицию дополнительно введен ноливинилфурфураль (ПВФ) и катализатор сшивки - Оензосульфокислота при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Изотактический ПП60 -84,9

ПВФ10 -20 Твердые смазки (графит) 5 -15 Катализатор сшивки0,1- 5

Порошок или крюшку полипропилена смешивают с диспергированным твердым наполнителем (например, графитом) и катализатором, полученную смесь пропитывают 10%-ным водным раствором поливинилфурфураля. Удаляют воду при 90°С и постоянном перемешивании смеси. Поливинилфурфураль является термореактивным полимером, который, обволакивая тонким слоем частицы полипропилена и твердого наполнителя, создает при дальнейшей термической обработке пространственную структуру в объеме изделия, что значительно повышает физико-механнческне свойства материала на основе полипропилена. Образующая пространственная структура способствует повышению износостойкости материала, так как частички твердой смазки прочно удерживаются в ячейках этой сетки как за счет физических, так и химических сил благодаря многофункциональности поливинилфурфураля. Изготовление изделий из композиции можно осуществить как литьевым способом, так и прессованием. Температура переработки композиции 200-240°С. При этом создаются оптимальные условия для возникновения пространственной структуры ПВФ и его сшивания. Бензосульфокислота способствует раскрытию фурановых циклов и увеличению степени прострапствеппой сшивки.

В табл. 1 приводятся результаты испытания физико-механических свойств предлагаемых материалов.

Сравнительные фрикционные и нзносные испытания фторопласта Ф-4 и предлагаемой композиции (ПП-f 10%, ПВФ 4-20% графита) были проведены на машине МИ-2. Трение образцов осуществляют по стальному диску со скоростью врап1,ення последнего 0,3 м/с.

ПВФ содержит 2И беизолсульфокислоты.

Образцы имели размеры 10X4X4 мм, нагрузка на них в обоих случаях составляла 600 г, путь трения 1200 м Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Онтимальным соотношением комнонентов является следующее: ПП+10% графита-|4-7,5% ПВФ-Ь2% бензосульфокислоты.

Физико-механические ноказатели этой комнозиции: 10- - 0,15; f 0,25; а,, 300 кг/см2; ЫВ 8 кг/см.

Значительное возрастание износостойкости достигается нри введении 10-20% ПВФ, дальнейшее увеличение его содержания нецелесообразно из-за возникающих технологичеТ а б л и ц а 1

ских трудностей нри подготовке материала и его нереработке.

Величина коэффициеита трения для композиций нолинронилена с графитом находнтся в пределах 0,45-0,5, а для композиций, содержащих поливинилфурфураль, 0,25-0,30, что значительно снижает нагрев узла трения. Все данные, по износу и коэффициенту трения получены на мащнне МИ-2, ГОСТ 116-9-65.

Предлагаемую комнозинию можно применять в узлах сухого трения, в качестве материала для антифрикционных хнмическн стойких нокрытий и конструкционных материалов, что расширит возможности иснользования полипропилепа в машиностроении.

Таблица 2

Ф о 1 м у л а и 3 о б р е т е и и я

Антифрикционная полимерная композиция, содержащая полипропилен и твердую смазку, например графит, отличающаяся тем, что, с целью повышения изиосостойкости, теплостойкости и снижения коэффициента трения, дополнительно содержит поливинилфурфураль и катализатор сшивки, например бензосульфокислоту, при следуюш,ем соотношении компонентов, вес. %;

Полипропилен60 -84,9

Поливинилфурфураль10 -20

Графит5 -15

Катализатор сшивки0,1- 5

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе

1. Иванюков Д. В. и др. Полипропилен. М., «Химия, 1974, с. 152-154 (прототип).