Эпоксидная пресс-композиция Советский патент 1981 года по МПК C08L63/00 F16C33/04 

1

Изобретение относится к пресскомпозициям на основе эпоксидных смол, содержащим углеволокнистый наполнитель и предназначено для изготовления судовых подшипников скольжения, например, подшипников крыльчатых движителей, подшипников баллеров рулей, подшипников заКрыл-ков крыльевых устройств, работающих в воде (морской и пресной) в паре с коррозионностойкими сталями (08Х18Н10Т, НН-ЗБ, 1Х17Н2) при высоких нагрузках и малых скоростях . скольжения.

Известна эпоксидная композиция, состоящая, %: эпоксидная диановая смола 30-45 -, фурфуролацетоновый мономер (ФАМ) 20-30, пальмитат меди i-3f азотнокислая медь 3-5, графит 10-30, полиэтилендолиамин 8-10, Указанная коктознция предназначена ДЛя работы в воде, при относительно невысокой нагрузке 50 кгс/см коэффициент трения 0,06 1.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является эпоксидная пресс-композиция на основе тетраглицидилового производного 3,З-дихлор-4,4-диаминодифенилметана, отвердителя - 3,З-дихлор-4,4-диами-;

нодифенилметана, продукта взаимодействия технического аминобензиланилина с гидроокисью меди и угольного волокнистого наполнителя. Указанная композиция обладает высокой прочностью (СГсж 2800 кг/см) и коэффициентом трения в воде - 0,12 при установившемся режиме 2.

недостатками данной композиции,

10 ограничивающими ее применение для ряда узлов трения, работающих в воде, являются относительно высокий коэффициент трения и низкая ударная вязкость (5-7 кгс-дм/см) .

15

Между тем подшипники крыльчатых движителей, подшипники баллерпв рулей, подшипники закрыЛков крьии.евых устройств работают в условиях цействия переменных гидродинамических усилий, подверженных ударным лагруЗ20

кам.

Именно для этих узлов величина ударной вязкости имеет принципиальное значение, так как при понижении

25 ударостойкости возможно разрушение отдельных подшипников и отказ узла трения в процессе эксплуатации. В связи с недостаточной надежностью подшипников из углепластика для 30 указанных узлов трения применяются

ветные металлы и необходимая для их масляная смазка, однако подвод мазки к узлам трения, находящимся труднодоступных местах, не всегда арантирован, поэтому применение мазки служит фактором, ограничиваю- им ресурс и надежность оборудоваия, которое эксплуатируется в орской воде.

Целью изобретения является снижеие коэффициента трения при работе в воде (морской и пресной) в паре коррозионностойкими сталями при высоких нагрузках и малых скоростях скольжения с одновременным повышением удельной ударной вязкости.

Указанная цель достигается тем, 5 что композиция, содержащая 3,3-дихлор-4,4-диаминодифенилметан, тетраглицидиловое производное 3, з-дихлор-4,4-диаминодифенилметана, углеволокнистый наполнитель, дополнитель- 20 но содержит модифицирующую смесь метилфенилсилоксанового каучука с концевыми гидроксильными группами молекулярной массой 8000-15000(А)с моноэтаноламидом синтетических жир- 25 ных кислот общей формулы RCONH5(C2FiiOH) где R - углеводородный радикал Cjo-C j (Б) при весовом соотношении

А:Б 1:2-1:10, при этом компоненты пресс-композиции находятся в следую- JQ щем соотношении , вес.ч.: тетраглицидиловое производное 3,3-дихлор-4,-диаминодифенилметана 100, 3 ,3-дихлор-4,4-диаминодифенилметан 40-70, смесь метилфенилсилоксаново- , го каучука с моноэтаноламидом синтетических жирных кислот 1-25, углеволокнистый наполнитель 100-800.

. Модифицирующая смесь метил $енилсилоксанового каучука с моноэтанол- 40 амидом синтетических жирных кислот в совокупности с тетраглицидиловым производным 3,З-дихлор-4,4-диами-, нодифенилме гана (смолой ЭХД) ; 3,3-дихлор-4,4-диаминодифенилметаном jj (диаметом X) и углеволокнистым наполнителем обеспечивает снижение коэффициента трения и повышение удельной ударной вязкости, так как в этом случае происходит образование м на контактирующих поверхностях разделительных адсорбированных слоев, способствующих проявлению эффекта Рабиндера с одновременной флексибилйэацией полимерной матрицы.

Приготовление пресс-композиции осуществляется в три этапа.

Первый этап. Получение модифицирукнцей (гомогенной) смеси метилфенилсилоксанового каучука с конце- , выми гидроксильными группами молеку- 4Ю лярнЬй массой 800-15000 с техническим продуктом - моноэтаноламидами синтетических жирных кислот общей формулы RCONH2.(C2.H40H) , где R - углеводородный радикал ,65

В реактор с обогревательной рубашкой и мешалкой загружают последовательно метилфенилсилоксановый каучук и технический продукт - моноэтаноламиды синтетических жирных кислот в соотношениях 1:2-1:10 и перемешивают при 70°С в течение 30 мин. .

Второй этап. Получение связующего для пресс-композиции.

В смеситель типа Вернера загружают смолу ЭХД, диамет X, модифицирующую смесь метилфенилсилоксанового каучука с моноэтаноламидами синтетических жирных кислот и ацетон в расчетных соотношениях и перемешивают в течение 35-40 мин до получения раствора 65%-ной концентрации, к полученному раствору добавляют, углеволокнистый наполнитель и перемешивают в течение 20 мин. Полученную пресс-композицию высушивают на воздухе до удаления ацетона.

Третий этап. Прессование пресскомпозиции.

Пресс-компЪзицию прессуют в пресс-форме при 160±5 С с выдержкой 6 МИН на 1 мм толщины изделия при давлении 50 --100 кгс/см .

Свойства изделий на основе предложенной композиции в сравнении с известными приведены в таблице.

Из таблицы видно, что коэффициеЛ трения изделий из предложенной композиции в воде при работе в паре с коррозионностойкими сталями при высоких нагрузках (300 кгс/см) и малых скоростях .скольжения (0,05 м/с) ниже, чем у известной в. 2 раза, удельная ударная вязкость изделий из предложенной пресс-композиции более чем 5 7 раз превышает удельную ударную вязкость известной.

Низкий коэффициент трения в сочетании с высокой удельной ударной вязкостью позволяет использовать предложенную пресс-композицию для изготовления подшипников скольжения, работающих в воде, таких как подшипники крыльчатых движителей, подшипники баллеров рулей, пода1ипники закрылков крыльевых устройств взамен применяеых подшипников, изготовленных из ефицитных цветных металлов и отказаться от масляной смазки.

Использование предложенной пресскомпозиции для этих узлов трения судовых механизмов и устройств вза- . ен дефицитных цветных металлов позволит исключить сложные системы смазки маслом, повысить ресурс и неадежность оборудования. Значительное снижение трудоемкости .при использовании подшипников из предложенной эпоксидной пресс-композиции взамен . цветных металлов достигается при монтаже механическогЬ оборудования. Отказ от использования системы

смаэки в узлах тренкя с подшипникгкми из предложенной композиции упрощает монтаж крупных сборочных единиц и их последующее сочленение. Снижение объема механо-монтажных работ, наприМер, в условиях модульно-агрегатной сборки, приводит к значительному экономическому эффекту. Экономический эффект от внедрения изобретения в судостроительной отрасли составит не менее 143 тыс.руб. в год, в том числе в сфере производства - 90 тыс.

., в сфере эксплубтации - 53 тыс. руб. Е год.

Экономия в сфере производства достигается за счет экономии остродефицитных цветных металлов и исключения сложных систем подачи смазки в зону трения. Экономия в сфере эксплуатации достигается за счет исключения эксплуатационного обслуживания, связанного с обеспечением работы систем смазки и повышение ресур0са и надежности оборудования.

о

о

о

со

1Л

г 1

м

гН

ч

1Л

1Л

1Г)

1Л

г

(N гН

о

о

о

о

о

о

о о

о о

оо

00

о о

оо

о .1Л

1Л

1Л

оо

1ЛVD

чн 00 тЧ

Ю rvl УЭ N о VD СI

гЧ

о о оо

о

о in ч

.0

о in оо

ю

1Я

п

п

О

in

гН

гЧ

N

п

Формула изобретения

Эпоксидная пресс-композиция, содержащая тетраглицидиловое производное 3,З-дихлор-4,4-диаминодифенилметана, 3, З-дихлор-4 ,4-диаминодифегнилметай- и углеволокнистый наполни-тель, отличающаяся тем, что, с целью снижения коэффициента ;Трения при работе, в воде в паре с .коррозИонностойкими сталями при высоких нагрузках и малых скоростях скольжения с одновременньлм повышением удельной ударной вязкости, она содержит дополнительно модифицирующую смесь метилфенилсилоксанового каучука с концевыми гидроксильными группгили молекулярной массы 800015000 (А) с моноэтаноламидом синтетических жирных кислот общей формулы RCONH2.() , где R - углеводородный радикал (Б) , при весовом соотношении А:В 1:2-1:10, при этом компоненты пресс-композиции находятся в следующем соотношении, в вес.ч,: тетраглицидиловое производное 3, з-дихлор-4,4-дйамннодифенилметана 100, 3,З-дихлор-4,4-диаминодифенилметан 40-70, смесь метилфенилсилоксаноаого. каучука с моноэтаноламидом синтетических жирных кислот 1-25, углеволокнистый наполнитель 100-800.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 №529196, кл. С 08 i 63/00, 1978.

кл. С Q8 L 63/00, 1978 (прототип).