Композиция для антифрикционного материала Советский патент 1977 года по МПК C08L79/04 

.;

,

I. - -, ,

Модификация полифспплхиыоксалиисв путем введения таких соединений, как терефталевый альдегид, тетраиитрил ииромеллитовой кислоты, полифосфинаты иереходных металлов, карборансодержащие соединения, приводит к образоваиию иоперечных химических связей между макромолекулами полимера. Направленное структировааие иолпфенилхииоксалипов способствует повышению теплостойкости и ие приводит к заметному увеличению жесткости макромолекуляриых цепей.

Образование трехмерной структуры полифенилхиноксалинОВ при введении указанных соединений подтверждается данными физикомеханических испытаний, уменьшением растворимости, а также данными Р1К-спектросконин.

Полифенилхиноксалины совмещают с добавками таким образом, что осуц;естзляется непосредственный контакт при перемешивании. Такое взаимодействие иолкфенилхиноксалина с химическими добавками осуществляется как в среде органического растворителя, так и путем механического смешения.

Антифрикционные композиции готовят при соотношении 5-98 вес. ч. полифенилхиноксалина, 0,1 -10 вес. ч. но крайней мере одной из перечисленных добавок и 1-94 вес. ч. наполнителя, в состав которого наряду с дисульфидом молибдена, обработанным фосфорсодержащими соединениями, могут входить и наполнители, не содержащие фосфор: асбест, графит, дисульфид молибдена, высокодиснерсный углерод, металлические порошки, а также их смеси.

Композиции прессуют при температуре 350-450С и давлении 100-2800 кг/см.

Исследование трения отпрессованных образцов, представляющих собой втулкн внешним диаметром 22 и внутренним 12 мм, проводилось на машине трения торцевого типа И-47. Линейная скорость 2 м/сек, нагрузка 2 кг/см.

Использование в предлагаемом антифрикционном составе полифенилхиноксалина в сочетании с добавками, такими как терефталевый альдегид, тетранитрил пиромеллитовой кислоты, нолифосфинаты металлов, соединения, содержащие м- или о-карборановые группировки, обеспечивает создание антифрикционного материала, обладающего низким и стабильным коэффициентом трения вплоть до температур 350°С.

Пример 1. 40 вес. ч полифенилхиноксалина, полученного из 3,3,4,4-тетрааминодифенилового зфира и 1,4-бис-(фенилглиоксалил)бензола смешивают с 2 вес. ч. терефталевого альдегина и 58 вес. ч. графита. Из приготовленной комнозиции прессованием при темиературе 400°С и давлении 1500 кг/см изготавливают втулки диаметром впеплгим 22 и внутреиним 12 мм.

Оиределение коэффициента трения проводят на машине трения II-47 при торцевом трении скольжения втулки но стали ЭХ,13 нри скорости скольжения 2 м/сек, нагрузка 2 КГ/СМ и иодъеме температуры в мин.

Коэффициент трения при температуре равен 0,056 и в интервале температур 150- ЗбОС находится в пределах 0,05-0,06.

Пример 2. 20 вес. ч. полифенилхиноксалина, полученного из 3,3,4,4-тетрааминодифенилового эфира и 1,4-бис-(фенилглиоксалкл)бензола смешивают с 0,2 вес. ч. тетранитрила пиромеллитовой кислоты и 79,8 вес. ч. дисульфида молибдена. Образцы готовят и испытывают как описано в примере 1.

Коэффициент трения при 350°С - 0,06, а в интервале температур 150-350°С находится в пределах 0,048-0,06.

Пример 3. 20 вес. ч. полпфенилхиноксалина, полученного из 3,3,4,4-тетрааминодифенилового эфира и 1,4-бис-(фенилглиоксалил;-бензола смешивают с 10 вес. ч. нолидифенилфосфината марганца и 70 вес. ч. дисульфида молибдена. Прессование втулок проводят при 4UOC и давлеиии 1000 атм. Испьггание образцов проводят как описано в примере 1.

Коэффициент трения при 350С равен 0,06, а в интервале температур 150-350 0 - 0,038-0,062.

Пример 4. 40 вес. ч. полифенилхиноксалпна, полученного из 3,3,4,4-тетраамннодифенилоБого эфира и 1,4-бис-(фенилглиоксалил)бензола смешивают с вес. ч. карборансодерщего полиамида, полученного пз дихлорангидрида метакарборановой кислоты и 9,9-бис(i-аминофенилфлуорена) и с 58 вес. ч. графита. Образцы готовят и испытывают, как описано в примере 1.

Коэффициент трения при температуре

350 С - 0,025, в интервале температур 150- -0,014-0,025.

Пример 5. 5 вес. ч. полифенилхиноксалина, полученного из 3,3-диаминобензидина и 4,4-бис - (феннлглиоксалил) - дифеннлового эфира и 5 вес. ч. полидигептилфосфината цинка смешивают с 5 вес. ч. дисульфида молибдена, модифицированного 0,5% о-фосфорной кислотой и с 85 вес. ч. дисульфида молибдена марки А1ВЧ-1.

Образцы готовят и испытывают, как описано в примере 3.

Коэффициент трения при температуре 350°С - 0,12, а в интервале те.мператур 150- 350°С -0,07-0,14.

Пример 6. 15 вес. ч. полихиноксалина, полученного из 3,3,4,4-тетрааминодифенилсульфона и 2,7-бис-(фенил)-глиоксалилфлуоренона смешивают с 0,1 вес. ч. полидифенилфосфата цинка, с 50 вес. ч. дисульфида молибдена, модифицированного 0,5% дифенилфосфиновой кислотой, с 25 вес. ч. высокодисперсного углерода и с 9,9 вес. ч. порошкообразного серебра. Образцы прессуют при 350°С и давлении 1000 атм испытывают, как описано в примере 1.

Коэффициент трения при 350°С - 0,06 и в интервале температур 150-350 С находится в пределах 0,05-0,06.

Пример 7. 30 вес. ч. полихииоксалина, полученного из 3,3,4,4-тетрааминобензофенона и 1,4-бис-(фенилглиоксалил)-бензола смешивают с 3 вес. ч. карборансодержащего полиамида, полученного из дихлорангидрида метакарборановой кислоты и диаминодифенила и с 57 вес. ч. графита.

Образцы готовят и испытывают, как описано в примере 1.

Коэффициент трения при температуре 350°С - 0,027, в интервале температур 150- 350°С -0,014-0,27.

П р и мер 8. 98 вес. ч. полихиноксалина, полученного из 3,34,4-тетрааминодифенилового эфира и 1,4-бис-(фенилглиоксалил)-бензола смешивают с 1 вес. ч. терефталевого альдегида и 1 вес. ч. графита. Образцы готовят и испытывают, как описано в примере 1.

Коэффициент трения при температуре 350°С равен 0,06 и в интервале температур 150- находится в пределах 0,07-0,04.

Пример 9. 7 вес. ч. полихиноксалина, полученного из 3,3-диаминобензидина и 4,4-бис(фенилглиоксалил)-дифенилового эфира смешивают с 3 вес. ч. полидифенилфосфината цинка, с 5 вес. ч. дисульфида молибдена, 30 вес. ч. высокодисперсного углерода, 20 вес. ч. графита, 1 вес. ч. асбеста, 34 вес. ч. порошкообразного никеля. Образцы готовят и испытывают, как описано в примере 3.

Коэффициент трения при температуре 350С - 0,11, а в интервале температур 150- -0,12-0,10.

Пример 10. 40 вес. ч. полихиноксалина, получениого 3,3,4,4-тетрааминодифенилового эфира и 1,4-бис-(фенилглиоксалил)-бензола смешивают с 0,8 вес. ч. карборансодержащего полиамида, полученного из дихлорангидрида метакарборановой кислоты и 9,9-бис-(4аминофенилфлуорена) и 0,4 вес. ч. полидигептилфосфипата цинка и 58,8 вес. ч. графита. Образцы готовят и испытывают, как описано в примере 1.

Коэффициент треиия при температуре 350°С - 0,02, а в интервале температур 150- 350°С -0,014-0,02.

Пример И. 20 вес. ч. полихиноксалина, полученного 3,3,4,4-тетрааминодифенилового эфира и 1,4-бис-(фенилглиоксалил)-бензола смешивают с 1 вес. ч. ж-карборана и с 79 вес. ч. дисульфида молибдена. Образцы готовят и испытывают, как описано в примере 3. Коэффициент треиия при 350°С равен 0,10, а -в интервале температур 150-350°С - 0,07- 0,010.

Пример 12. 40 вес. ч. полихиноксалина, полученного из 3,3,4,4-тетрааминодифенилового эфира и 1,4-бис-(фенилглиоксалил)-бензола смешивают с 2 вес. ч. бис-(оксиметил)о-карборана и с 58 вес. ч. графита. Образцы готовят и испытывают, как описано в примере 3.

Коэффициент трения при 350°С равен 0,011, а в интервале температур 150-350°С - 0,24- 0,011.

Формула изобретения

Композиция для антифрикционного материала на основе полифенилхиноксалинов и наполнителей, отличаюш,аяся тем, что, с целью обеспечения низкого и стабильного коэффициента трения до температуры 350°С, в иего введена по меньшей мере одна модифицирующая добавка, выбранная из группы, содержащей терефталевый альдегид, тетранитрил пиромеллитовой кислоты, полифосфинаты металлов общей формулы

(R){R),

где М - двух- или трехвалентный металл, а R и R - алкильные, циклоалкильные, алкиларильные или арильные группы, соединения, содержащие м- или о-карборановую группировку, такие, как о-карборан, л-карборан, фенил-о-карборан, карборансодержащие кислоты, карборансодержащие диолы, карборансодержащие олигомеры и полимеры, при следующем соотнощении компонентов, вес. ч.: Полифенилхиноксалин5-98

Наполнитель1-94

Модифицирующая добавка0,1 - 10