Антифрикционная полимерная композиция Советский патент 1981 года по МПК C08L29/14 C08J5/16 

(54) АНТИФРИКЦИОННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к созданию антифрикционных материалов, работающих в узлах трения машин, где использование жидких смазок ограничено или недоступно. Известна антифрикционная полимерная композиция, содержащая поликапроамид мономер ФА, бензолсульфокислоту и дисульфид молибдена 11. Применение композиционных антифрикционных материалов при значительных удельных нагрузках, высоких скоростях скольжения не представляются возможным, так как в этих случаях в зоне контакта возрастает температура вызывающая термодеструкцию полимерно го связующего. Наиболее близкой к предлагаемой, является антифрикционная полимерная композиция, содержащая поливинилфурфураль (ПВФ), окись кадмия и дисульфид молибдена 2. Однако рассматриваемый композиционный материал обладает сравнительно низкой нагрузочной способностью, осо бенно при повышенных скоростях скол жения (более 1 м/с). Это в значитель ной лтепени объясняется низкой тепло стойкостью, зависящей от степени сши ки полимерного связующего. С другой стороны, наличие в молекулах гидроксильных групп, активно взаимодействующих с поверхностью контртела, способствует ухудшению фрикционных характеристик. Цель изобретения - повышение теплостойкости, улучшение физико-механических и фрикционных свойств композиции . , Эта цель достигается тем, что композиция, содержащая поливинидфурфураль, окись кадмия и дисульфид молибдена, дополнительно содержит борио-глицериновый комплекс и жидкое стекло при следуювес.%: щем соотношении компонентов, 10-15 Поливинилфурфураль 50-70 Окись кадмия 10-15 Дисульфид молибдена Борн о-глицерин овый комплекс (БГК) Жидкое стекло Материал получают следующим образом. Мелкодисперсные порошки сухих смазок тщательно смешивают с 10%-ным водным раствором смеси поливинилфурфураля и БГК, после чего в полученную смесь вводят жидкое стекло -при непрерывном лерёмешивании до полной коагуляции смеси, которая происхоДит с выделейием воды. Композиция приобретает структуру геля, в ячейках которого закрепляются частицы наполнителя. Композиция после этого высушивается и диспергируется. Полученный порошкообразный материал пе рерабатывают методом горячего прессования.

Введением в соатав композиции борно-глицеринового комплекса и жидкого стекла достигается связывание молекул ПФВ по гидроксильным группам. Модифицирование композиции борно-гли- цериновым комплексом и жидким стекло приводят также к уменьшению времени сушки композиции .на 24г-25 ч. Борная кислота и глицерин берутся в .соотношении 1:2. При введении ПВФ борно-глицеринового комплекса температура начальной .термоокислительиой деструкции составляет (для ПВФ она составляет-250-270с) , а максимальная скорость деструкции отмечается при 390°С. ;

жидкое стекло в сочетании с бор.но-глицериновым комплексом значитель.но гю-вышает теплостойкость композиции за счет увеличения степени, сшивки. Одновременно значительно, улучшаются антифрикцйонные и физико-механические .свойства. Повышениепрочное,ти характеристик дополнительно обеспечивается также за счет заполнения структурных пустот кремнекислрродног6 каркаса жидкого стекла поливинилФурФУРЭ ем.

Полив и йилфурфураль Борно-глицериновый Предел прочности при сжатии, кгс/см 1000 Твердость по Бринеллю, 22-28 кгс/мм Коэффициент трения при Рт20 кгс/см,,625 м/с

Составы композиций представлены в табл. 1. Свойства приведенных составов композиций предртавлены в . 2,

Фрикционные испытания проводят на машине трения типа СМЦ-г2 по схеме вал-частичньЧ вкладыш. в качестве вала используют ролик из Ст.45, HRC 42-4.5 ед., шероховатость: RQ-0,8-1 мкм. Из табл. 2 видно, что. оптимальными .физико-механическими и фрикционными свойствами, а также повшенной теплостойкостью обладают композиции 2, 3 и- 4. При приготовлении составов в качестве трведой смазки применяют также графит. Проведенные испытания показывают, что тип твердой смазки не оказывает заме ного влияния на Физико-механические и фрикционные свойства и графит може являться одним из компонентов композиции.

Сравнительные физико-механические и фрикционные характеристики предлагаемой антифрикционной композиции (op-t-fvM) и известной представлены в табл.3.

Как следует из данных предлагаемая антифрикционная композиция обладает значительно лучшими фрикционными, физико-механическими и теплофизическими характеристиками.

Широкое применен-ие предлагаемой антифрикционной композиции в узлах трбйия различных машин и механизмов позволит значительно повысить их эксплуатационные характеристики. Таблица

15

24

Композиции 1400 1500 1300 1100 35-38 38-40 32-35 30-35 0,17 0,22 0,18 0,15

Предел, прочности при сжатии GL, кгс/см

Твердость по Бринеллю НВ, кгс/мм

Коэффициент трзния при ,625 м/с, 2 Р-20 кгс/см

эиция, содержащая поливинилфурфурапь,до окись кадмия и дисульфид молибдена, отличающаяся тем, что, с целью повышения теплостойкости,/улучшения физико-механических и фрикционных свойств композиции, она допол- . нительно содержит борио-глицериновый комплекс и жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Продолжение табл.2

1500 36-49

0,15

Борно-глицериновый

комплекс3-5

Жидкое стекло7-15

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2f Авторское свидетельство СССР 297652, КЛ. С 08 L 29/14, 1971 (прототип).