Полимерная антифрикционная композиция Советский патент 1981 года по МПК C08L77/00 C08J5/16 

(54) ПОЛИМЕРНАЯ АНТИФРИКЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к машиностроительным материалам на основе термопластичных полимерюв, которые могут быть использованы для изготов ления и восстановления изношенных деталей узлов трения, обеспечивающих высокую износостойкость металлическо го вала при трении в,коррозионных средах, например, во влажной атмосфере , и в режиме самосмазывания. Известна композиция для антифрик ционного материала на основе поликапроамида, содержащая полиэтилен, торф, иод и смазочное масло ij. Недостатком известной композиции является то, что при трении во влажной атмосфере не защищает металлический вал от коррозионного износа. Наличие в объеме композиции минерального масла и полиэтилена снижает температуру стеклования материала, уменьшает диапазоны рабо чих температур и нагруэочно-скоростного режима эксплуатации узла трения. Использование в качестве наполнителя торфа, имеющего низкую прочиость, ухудшает физико-механические характеристики композиции и способ ствует ее интенсивному диспергированию при сухом трении. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является полимерная антифрикционная композиция ,, содержащая поликапроамид, графит и наполнитель - порошок железа 21. Однако известная композиция предназначена преимущественно для работы в условиях обильной смазки. При сухом трении частицы железного порошка, попадая с Продуктами износа во фрикционный контакт, способствуют абразивному изнашиванию композиции и поверхности металлического вала. При этом удаление защитных пленок окислов и продуктов разложения связующего с поверхности металла способствует интенсивному окислительному изнашиванию вала. Кроме того, при трении во влажной атмосфере ингредиенты композиции не защищают вал от коррозионного износа. Целью изобретенияявляется повышение теплостойкости материала и снижение износа металлического вала во влажной атмосфере. Эта цель достигается тек, что композиция в качестве наполнителя содержит оболочку семян масличных культур и дополнительно содержит полиэтиленполисилин и хромовый ангидРИД при следующем соотношении компонентов, вес.%: Графит Оболочка семян масличных куль1-10тур Полиэтиленполи0,5-3 амин Хромовый ангид0,75-5 рид Поликапроамид Остальное Учитывая относительно высокие физико-механические и адгезионные свойства .ко многим наполнителям в качестве полимерной матрицы для ли евой композиции выбран поликапроам Введение поликапроамида ниже оптимальной концентрации уменьшает прочностные характеристики колтози ции, а выше оптимальной концентрац повышает износ материала. Для повышения температу1ял стекл вания и расширения температурного диапазона эксплуатации изделий в композицию введена смесь полиэтиле полиамина и хромового ангидрида. При взаимодействии полизтиленполиа на с хромовым ангидридом в объеме термопластичного полимера формируе ся трехмерная сетка, способствующа снижению деформационных свойств композиции. При этом полиэтиленполиамин и продукты трибокрекинга, являясь термостабилизаторами и ингибиторами коррозии металлов, способствуют стабилизации физико-меха нических свойств композиции в процессе эксплуатации и защищают поверхность стального вала от коррозионного износа. Введение полиэтиленполиамина и хромового ангидрида выше оптимальной концентрации увел чивает износ композиции, а ниже опт мсшьной концентрации уменьшает температурный диапазон эксплуатаци изделий из композиции. эРабота узла трения в режиме самосмазывания обеспечивается использованием в качестве твердой смазки графита и оболочки семян масличных культур, например, оболочки какаобобов (какавелла), оболочки хлопковых семян, подсолнечной лузги и т.п KaiK правило, такая оболочка содержит растительные масла в количестве 3-10%. Эти масла, содержащие свободные органические .кислоты, способны образовывать химически привитые поверхностные соединения, защитающие металлический вал от коррозийного износа и снижакяцие коэффициент трения-. Введение смес,и графита и оболочки семян масличных культур выше оптимальной концентрации увеличивает износ композиции, а ниже оптимальной концентрации повышает коэффициент трения. Примеры составов композиций приведены в табл. 1. Физико-механические и фрикционные свойства предлагаемой и известной композиции приведены в табл. 2. Как видно из табл. 2, использование выбранных компонентов позволяет повысить теплостойкость композиции на 10-13% и уменьшить износ металлического вала на 44-59%. Технология получения изделий из разработанной композиции состоит в следующем: гранулы поликапроамида смешивают с твердой смазкой, а затем вводят смесь полиэтиленполиамина и хромового ангидрида. После этого кся 1позицию термостатируют в течение 2 ч.при.бО С. Изделие получают литьем под давлением. Экономический эффект составляет 10 тыс.руб. т а б л и ц а 1 1.0,5 15 Графит Оболочка какао-бобовподсолнечная лузга ПолизтиленполиаминХромовый ангидридТаблица 2 8 863 Формула изобретения Полимерная антифрикционная компоэиция, содержащая поликапроамид, графит и наполнитель, отличающ а я с я тем, что, с целью повышекия теплостойкости материала и снижения износа металлического вала во влажной атмосфере, она в качестве наполнителя содержит оболочку семян масличных культур и дополнительно содержит полиэтиленполиамин и хромовый ангидрид при следуюием соотношении ко- , компонентов, вес. %: .6 Графит 5-15 V Оболочка семян масличнь х культур 1-10 Полиэтиленполиамин 0,5-3 Хромовый ангид рид 0,75-5 Поликапроамид Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР W660986,- кл. С 08 J 5/16, 1977. 2. Авторское свидетельств СССР 443893, кл. С 08 L 77/00, 1971 (прототип).