Самосмазывающаяся композиция и способ ее получения Советский патент 1982 года по МПК C10M7/02 C10M7/06 

час 2 . Ксйипозиция, полученная казанным способом, имеет невысокую зносостойкость при повышенных темературах в осушенных газах и ваууме.

Цель изобретения - повышение гаонепроницаемости и механической рочности композиции, работоспособой в вакууме и осушенных газах при овышенных температурах.

Поставленная цель достигается тем то самосмазывающаяся композиция, одержащая двусернистый молибден, КОКС- каменноугольного пека, графитированный нефтяной кокс, дополнительно содержит кокс фурановой смо лы. Состав композиции, ве6,%; Двусернистый молибден 10-25 Кокс каменноугольного пека3-6 Кокс фурановой смолы , . 4-7 Графитированный нефтяной кокс Остальное

Графитированный нефтяной кокс вводят в состав композиции, для обеспечения высокой ее прьчности, кокс фурановой смолы и кокс каменноуголь ного пека - для связывания частиц графитированного нефтяного кокса и двусернистого молибдена. Модифицированные связующие, состоящие из каменноугольных пеков и фурановых смол, при термическом разложении дают кокс с повышенной прочностью, причем выход коксового остатка и модифицированного связующего на 1012.вес.% выше, чем у. его отдельных составляющих, что обеспечивает высокую механическую прочность и сравнительно низкую проницаемость композиции по отношению к жидкостям и газамо Содержание графитированного нефтяного кокса в композиции находит ся в пределах 62, вес.%. При концентрации менее 62,0 вес.% значительно снижается механическая прочность композиции. Введение графитированного нефтяного кокса в количестве, более 83,0, а кокса каменноугольйого пека фурановой смолы в количествах менее 3,0 и 4,0 вес.% соответственно невозможно, так как в этом случае не удается связать все частицы графитированного нефтяного кокса каменноугольным пеком и фурановой смолой что приводит к ухудшению прочностных характеристик композиции. Введение кокса каменноугольного пека в количестве более 6, а коксс фурановой смолы в количестве более 7 вес.% нецелесообразно, так как Б этом случае увеличивается плотность композиции и ухудшаются OR прочностные свойства.

Двусернистый молибден вводят в состав композиции для обеспечения высокой износостойкости ДЛЯ работы в осушенных газовых средах и в вакууме. При содержании в составе ком5 позиции двусернистого молибдена в количествах менее 10 вес.% высокая износостойкость при работе в осушенных газах и в вакууме не достигается. Введение двусернистого молибдена в количествах более 25 вес.% нецелесообразно, так как при этом износостойкость остается на том же уровне, что и при содержании 25 вес.%, а прочностные характерисХЙКй материала ухудшаются. /Поставленная цель достигается также тем, что согласно способу получения самосмазываняцейся композиции двусернистый молибден и графитирован0 ный нефтяной кокс смешивают с фурановой смолой, затем с каменноугольным пеком, полученную смесь подвергают предварительной термообработке под давлением 25-50 кгс/см при

5 200-22б°С и последующей термообработке под Давлением 300-600 кгс/см и температуре 900-1000 С при пропускании электрического тока на обеих стадиях термообработки.

30 Отличительными признаками способа является предварительное смешение двусернистого молибдена и графитированного нефтяного кокса с фурановой смолой и предварительная

35 термообработка полученной смеси с

каменноугольным пеком под давлением 25-50 кгс/см при 200-220с, при пропускании электрического тока. Для реализации высокой механид« ческой прочности самосмазывающейся композиции необходимо, чтобы на начальной стадии формования и термообработки связующее образовывало на частицах графитированного нефтяного кокса и дисульфида молибдена тонкую пленку с повышенной- структурной прочностью. Для образования такой,, пленки необходимо как соблюдение определенных весовых соотношений между компонентами композиции, так и обеспечение достаточно большой поверхности контакта частиц и незначительного расстояния между ними.

Проведение процесса смешения в 2 стадии обеспечивает равномерное

55 распределение связующих между частицами графитированного нефтяного кокса и дисульфида молибдена.

Если давление на первой стадии формования и термообработки менее

60 25 кгс/см , частицы .графитированного нефтяного кокса и дисульфида молибде.на уплотняются недостаточно, поверхность йонтакта частиц невелика, а расстояние между ними значительно, 5 что приводит к образованию пленок связующего большой толщины и падению механической прочности. При давлениях более 50 кгс/см частицы дисульфида молибдена- и гра фитированного нефтяного кокса достаточно сближаются, расстояние между ними уменьшается, поверхность контакта частиц возрастает, одн-акО: пропорционально росту контактной поверхности частиц возрастает трение между частицами и их хрупкое разрушение. При этом удель ная поверхность частиц увеличивает ся и возникает дополнительная по- ристость, что приводит к разупрочнению композиции. При температуре ниже 200°С вязкость каменноугольно го пека достаточно высока, что пре пятствует его равномерному распределению по объему пресс-массы. Высокий выход коксового остатка модифицированного связующего об словлен тем, что компоненты каменно угольных пеков вступают в химическую реакцию с макромолекулами фура новой смолы. При температурах ниже 200°С эти реакции идут с незначительной скоростью, что увеличивает продолжительность процесса, а при температурах выше 220°С они затруд нены интенсивно прытекающими проце ми полимеризации фурановой смолы, что приводит к уменьшению выхода кокса и падению механической прочности композиции. Пример, Шихту, Состоящую вес.%:. Двусернистого молибдена9,7 Фурановой смолы 5,5 Ерафитированного нефтяного кокса 80,6, смешивают в смесительной машине в течение 30 мин. К полученной смеси добавляют каменноугольный песок с температурой размягчения 120-250 С В количестве 4,2 вес.%и перемешив |ют еще Зр мин. Полученную шихту за гружают в пресс-форму, футерованну огнеупорным электроизоляционным ма териалом, и устанавливают на пресс горячего прессования. Создают давление 25 кгс/см и нагревают шихту при пропусканием через нее электрического тока в течение 0,5 Затем удельное давление прессовани повышают до 300 кгс/см и ведут те мическую обработку при в течение 1,5 ч. При этом происходит коксование каменноугольного пека и фурановой смолы и получается компо зиция следующего состава, вес.%: Двусернистый молибден 10,0 Кокс каменноугольного пека3,0 Кокс фурановой смолы 4,0 Графитированный нефтяной кокс 83,0 П р и м е р 2. Шихту, состоящую, из вес.%: Двусернистого молибдена14,2 Фурановой смолы7,8 Графитированного нефтяного кокса 71,6, смешивают в смесительной машине в течение 30 мин. К полученной смеси добавляют каменноугольный пек С температурой размягчения 120-250 С в количестве 6,4 вес.% и перемешивают еще 30 мин. Полученную шихту загружают в пресс-форму, футерованную огнеупорным электроизоляционным ма|Териалом, и устанавливают на пресс горячего прессования. Создают давление 35 кгс/см и нагревают шихту при пропусканием через нее электрического тока в течение 0,5 ч. Затем удельное давление прессования повышают до 450 кгс/см и ведут термическую обработку при 1000с в течение 1,5 ч. В процессе термообработки каменноугольнШ пек и фурановая смаЛа коксуются. Получают композицию, содержащую, вес.%: Двусернистый молибден15,0 Кокс каменноугольного пека4,5 Кокс фурановой смолы -,5,5 Графитированный нефтяной кокс75,0 П р и м е р 3. Шихту, состоящую, из вес.%: Двусернистого молибдена 23,2 Фурановой смолы 10,0 Графитированного нефтяного кокса 58,Зр смешивают в смесительной машине в течение 30 мин. К полученной смеси добавляют каменноугольный пек с /. температурой размягчения 120-250 С в количестве 8,5 вес.% и перемешивают еще 30 мин. Полученную шихту загружают в пресс-форму, футерованную orjieynopным электроизоляционным материалом, и устанавливают на пресс горячего прессования. Создают давление 50 кгс/см и нагревают шихту при 220®С пропусканием через нее электрического тока. Затем удельное давление прессования повышают до 600 кгс/см и ведут термическую обработку при в течение 1,5 ч. Каменноугольный пек и фурановая смола, коксуются и получается композиция, состоящая, из вес.%:

Двусернистый Молибден25Кокс каменноугольного пека6,0 Кокс фурановой смо лы7,0 Графитированный нефтяной кокс 62,0

Свойства полученных композиций

редставлены в таблице.

Таким o6i)a30M, использование предлагаемого изобретения позволяет повысить механическую прочность самосмазывающейся композиции, работоспособной в осушенных газах и вакууме при повьияенных температурах примерно в 1,5-2 раза и непроницаемость по отношению к жидкостям и газам примерно в 10 раз.

1 2 3 Прототип

Формула изобретения

1,Самосмазывающаяся композиция содержащая двусернистый молибден , кокс каменноугольного пека, гра-, фитированиый нефтяной кокс, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения механической прочности и газонепроницаемости к§мпозиция дополнительно содержит кок фурановой смолы при следующем содержании компонентов, вес.%: .Двусернистый молибден10-25Кокс каменноугольного пека 3-6 Кокс фурановой смолы4-7 Графитированный , нефтяной кокс Остальное

6,9 .10

,-4

6,7-10

-4

6,0-10

,--3 7,0-10

-Ъ 8,0-10

угольным пеком с последующей термообработкой смеси под давлением 300600 кгс/см и температуре 9001000°С при пропускании электрического тока, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности и газонепроницаемости композиции, двусернистый молибден и Графитированный нефтяной КОКС; предварительно смешивают с фурановой смолой, и полученную смесь с каменноугольным пеком подвергают предварительной, термообработке под давлением 25-50 кгс/см и температуре 200-220 0 при пропускании электрического тока.

Источники информации, , принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 652207, кл. С 10 М 7/02, 1977 (прототип).