Полимерная фрикционная композиция Советский патент 1981 года по МПК C08L61/10 C08K3/08 C08J5/14 

Изобретение относится к созданию новых машиностроительных материалов на основе термореактивных связующих которые могут быть использованы для изготовления фрикционных элементов тормозных устройств, обеспечивающих высокую износостойкость сопряженной металлической поверхности при относительно высоких температурах и удельных нагрузках торможения в коррозийных средах, например во влажной атмосфере. Известна полимерная фрикционная композиция, содержащая фенолформальдегидную смолу, асбестовое волокно, наполнитель и гексометилентетрамйн 1 Недостатком данной композиции является то, что она не защищает поверхность металлического контртела от коррозийного износа во влажной атмосфере при относительно больших скоростях скольжения и удельных нагрузках. Цель изобретения - снижение износа сопряженной металлической по-. верхности в коррозионных средах, преимущественно во влажной атмосфере Эта цель достигается тем,что изве стная композиция в качестве наполнителя содержит окись железа,мышьяковистую медь и металлизированные . зерна пирографита при следующем соотношении компонентов, вес.%: Фенолформальдегидная смола30-50 Окись железа7-10 Металлизированные кадмием зерна пирографитй . 4-12 Мышьяковистая медь 1-4 Асбестовое волокно Остальное. Йаполнители - асбест, окись железа и металлизированные кадмием зерна :пирографита введены для повышения прочности композиционного материала и обеспечения стабильного коэффициента трения при торможении. При этом металлизированные кадмием зерна пирографита осуществляют кодмирование металлической поверхности,что улучшает фрикционные свойства узла трения и повышает износостойкость материала. Увеличение содержания этих наполнителей выше оптимальной концентрации уменьшает прочность и износостойкость композиции, а ниже оптимальной концентрации - снижает коэффициент трения и повышает ее износ.

Однако использование указанных наполнителей не предотвращает коррозийный износ сопряженной металлической поверхности прИхтрении во влажной атмосфере. С целью снижения коррозийного износа металлической поверхности в композицию введена мышьяковистая медь. Во время тормо|Жения в зоне контакта возникают вспышки температуры до 600-1000 С. При таких температурах мышьяковиста медь разлагается и на поверхности металла образуется пленка из меди и мышьяка. Мышьяк адсорбирует водород, выделяющийся при трибокрекинге полимера и замедляет коррозионные

-йроцессы на металлической поверхности, связанные с удалением водорода с катодных участков металла. Введение

1/1ышьяковистой меди выше оптимальной концентрации снижает прочностные свойства- композиции, а ниже оптимальной концентргщии - не защищает металлическую поверхность от коррозийного износа.

Примеры составов композиций -при ведены в табл. 1, а их фрикционные

свойства в табл. 2.

Таблица

Фрикционные свойства

(сухое трение):

коэффициент трения

Износ:

композиции, мм/км

стальной поверхности

Как видно из табл. 2, сочетание выбранных компонентов позволяет снизить износ сопряженной стальной поверхности во влажной атмосфере в 1,4-1,5 раза, и в 1,6-1,7 раза износ комподиции..

Технология формирования изделий из разработанной композиции заключается в следующем. Фенолформальде.гидную смолу растворяют в этиловом спирте и вводят наполнители, а затем вводят отвердитель - гексаметилентетрамин. После сушки композицию измельчают и прессуют изделия при 180-200 С и выдержке в течение 60 с на 1 мм толщины изделия.

Таблица2

0,34 0,38

0,45 0,36

0,4

5,6 5,2 4,8 5,1 5,9 0,28 0,22 0,26 0,24 0,291

Предложенная композиция предназначена для изготовления фрикционных элементов тормозных устройств высокоскоростного наземного транспорта.

Формула изобретения

Полимерная фрикционная композиция, содержащая фенолформальдегидную

смолу, асбестовое волокно, наполнитель и гексаметилентетрамин, о тличающа.яся тем, что, с целью снижения износа сопряженной металлической поверхности в коррозийнь1х средах, преимущественно во

влажной атмосфере, в качестве наполнителя композиция содержит окись железа, мышьяковистую медь и метешлизированныё кадмием зерна пирографита, при следующем соотношении компонентов, вес%:

Фенолформальдегидная

смола30-50

Окись железа7-1Q

Металлизированные кадмием зерна пирографита

4-12 Мышьяковн з ая медь

1-4 Гексаметилентетрамин

7-15 .сбестовое волокно . ( Остальное

Источники информации, инятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 457709, кл. С 08 L 61/10, 1972.