Смазочный состав для полимерных и металлополимерных пар трения Советский патент 1977 года по МПК C10M3/14 C10M3/32 

Изобретение относится к области создания смазочных масел и может найти применение на машиностроительных предприятиях, использующих в деталях машин полимерные и металлополимерные узлы трения.

Известно применение смазочных масел для улучшения работоспособности металлических пар трения.

Применительно к полимерным узлам трения известно, например, применение смазочных составов на основе этиленгликоля в чистом виде и его водных растворов 1, а также на основе этиленгликоля с введенным в него в качестве присадки гидрохиноном 2. Последний состав является эффективным -смазочным средством, способствующим улучшению условий трения для узлов из многих классов полимерных материалов (полиамидов, полиолефинов, материалов на основе полиформальдегид; и др.)- Его действие состоит в том, что гидрохинон, введенный в небольщом количестве в смазку, замедляет процесс разрушения полимера при трении, снижая при этом его износ.

Однако такой состав имеет недостаточно высокие эксплуатационные свойства.

Цель предлагаемого изобретения :- снижение потерь на трение, увеличение износостойкости и контактной прочности пары трения.

Для достижения поставленной цели предлагается смазочный состав для полимерных и металлополимерных пар трения на основе этиленгликоля, содержащий гидрохинон, дополнительно содержащий тиодипропионовую кислоту или ее производное при следующем соотнощении компопентов, вес. % :

Гидрохинон0,1-5

Тиодипропионовая кислота или ее производное0,01-3 Этиленгликоль До 100

Введение указанных соединений позволяет стабилизировать действие гидрохинона.

Известно, что в процессе фрикционного взаимодействия в поверхностном слое полимера имеют место мехапохимические процессы. Они могут быть инициированы в зонах высоких локальных температур вследствие интенсивного теплового движения и действия кислорода воздуха, а также при непосредственном механическом разрущении основных цепей или отрыва от них зам.естителей. Реакции протекают по свободнорадикальному механизму и предопре деляют как свойства граничных слоев, так и прочность полимерных изделий в целом.

Свободные радикалы, взаимодействуя с сопряженной поверхностью, в значительной степени определяют интенсивность износа и величину коэффициента трения. Роль гидрохинона сводится к ингибированию микрорадикалов на стадии их возникновения и сокращению таким образом кинетической цепи радикального распада. Тиодипропионовая кислота или ее производные позволяет увеличить эффективность действия смазки и увеличить срок службы ее. Действие этих соединений состоит в том, что они могут разрушать гидроперекиси еще до возникновения макрорадикалов, ингибируя таким образом окислительные процессы. Возможна также регенерация продукта окисления гидрохинона (бензохинона) в активное исходное состояние. Схематически этот процесс можно представить следующим образом. Разрушение гидроперекисей в присутствии тиодипропионовой кислоты: S-(СНг-СНг-COOH)2+ROOH (НООС-СНг-СНг) 2-S O+.ROH (НООС-СНз-СН2)2-S 0+;ROOH (НООС-СН2-СН2)2-S :O+ROH Взаимодействие этих соединений с гидроперекисями приводит к образовапию сульфоксидов и сульфонов, которые, в свою очередь, могут оказывать термостабилизирующее деиствие 3. Таким образом при добавлении в систему серусодержащих соединений, реализуется синергический эффект усиления стабилизирующего действия присадки. В качестве производного тиодипропионовой кислоты может быть использован ее диэфир: ROOC-СН2-СН2-S-СН2-COOR, где R CioH2i; Ci2H25. Наибольший эффект получен при введении в смазку диэтиленгликольтиодипропионата и дигидразида тиодипропионовой кислоты. Эти соединения безвредны и могут быть введены в этиленгликоль непосредственным растворением при нагревании или в виде раствора в ацетоне с последующим испарением ацетона из смеси. Результаты сравнительных испытаний смазок, приведенные в табл. 1 и 2, свидетельствуют о том, что предлагаемый смазочный состав обладает повыщенной эффективностью по сравнению с известными. Предлагаемый состав, по сравнению с известными смазками, позволяет снизить коэффициент трения в 1,2-1,3 раза, повысить износостойкость пары трения в 1,4-1,8 раза. Состав высокоэффективен, безвреден и прост в изготовлении.

Результаты исследования работоспособности образцов из поликапроамида (контртело-сталь 45) в различных смазочных средах

Таблица 1

Результаты исследования работоспособности образцов из полипропилена (контртело-сталь 45) в различных смазочных средах

Формула изобретения

Смазочный состав для нолимерных и металлополимерных нар трения на основе этиленгликоля, содержащий гидрохинон, отличающийся тем, что, с целью уменьщения потерь на трение, увеличения износостойкости и контактной прочности пары трения, состав дополнительно содержит тиодипропионовую кислоту или ее производное при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Гидрохинон0,1-5

Тиодипронионовая кислота или ее производное0,01-3 Этиленгликоль До 100

Таблица 2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

т. 263, с. 114-124.

10

3. И. Фойгт. Стабилизация синтетических полимеров против действия света и тепла, Л., «Химия, 1972, с. 288-230.