Полимерная композиция Советский патент 1983 года по МПК C08L27/18 C08K3/04 

(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к композициям для изготовления антифрикционных изделий, которые могут найти применение в химическом машиностроении, авиастроении, автомобиле- и приборостроении.

Известна полимерная композиция на основе политетрафторэтилена и 15% стекловолокна. Плотность такого материала 2,21 г/см и относительная износостойкость (по отношению к политетрафторэтилену без наполнителя) 250 ll.

Однако изделия на основе данной композиции характеризуются относительно невысокой износостойкостью.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является полимерная композиция на основе политетрафторэтилена и кокса, полученного из жирных коксующих углей, с содержанием спекающейся золы свьше 15% в количестве 10-30 об.%. Эта композиция имеет износостойкость в 500-600 раз большую, чем чистый политетрафторэтилен J и допускает в 6-7 раз большую нагрузку на подшипник t2.

Недостатком известной композиции являются относительно невысокие антифрикционные свойства.

Цель изобретения - улучшение антифрикционных свойств композиции.

Указанная цель достигается тем,. что полимерная композиция на основе политетрафторэтилена и кокса дополнительно содержит расширенный графит и базальтовое волокно при следующем соотношении компонентов, вес.%: Кокс10-18

10

Расширенный графит 3-5 Базальтовое волокно 5-9 Политетрафторэтилен Остальное Политетрафторэтилен представляет собой фторопластовый порошок белого 15 цвета. Супертонкое базальтовое волокно получают при измельчении холста из ультрасупертонкого базгшьтового волокна, ТУ 5502-4472.

ПсЙ1ученные после размола волокна имеют размеры 1-3 мкм, длина 150300 мкм.

Порошок кокса получают помолом жирных коксующихся углей. Расширен ный графит получают кислотной обработкой естественного графита ГЛ-1 с последующей термообработкой при убОО-ЮОО С. Расширенный графит высокодисперсный порошок с насып ным весом 0,012-0,005 г/см.

Пример. К 80 г политеТ рафторэтилена добавляют 5 г расширенного графита, 10 г кокса и 5 г базальтового волокна. Смесь загружают в коллоидную мельницу, добавляют спирт этиловый в соотношении 1:10 и производят помол до получения однородной смеси. После размола смесь фильтруют, влажную твердую фазу вспучивают, протирая на сите с размером ячеек 1x1 мм, и сушат на металлических противнях, футерованных графитовой тканью при 140-160 е с периодическим рыхлением порошка. Высушенный порошок повторно просеивают на сите с размером ячеек 0,3 мм и загружают в матрицу пресс-формл. Порошок разравнивают и прессуют при давлении 350-380 кг/см . Таблетки заготовок помещают в термопечь с вращающимся подом и cneKaigT при 370380°С в течение расчетного времени (20 мин на 1 мм толщины по наименьшему размеру заготовки). Охлаждение

изделий в печи медленное {не более 50°С в час) до 80-90°С.

Пример 2.К 70 г политетрафторэтилена добавляют 3 г расширенного графита, 18 г кокса и 9 г базальтового волокна. Далее процесс осуществляют аналогично примеру 1. .

Пример 3. К 75 г политетрафторэтилена добавляют 4 г расширенного графита, 14 г кокса и 7 г базальтового волокна. Далее процесс осуществляют аналогично примеру 1.

Для сравнения параллельно готовят заготовки из порошка политетрафторэтилена и кокса по указанной выше технологии в соотнесении компонентов, г:

Политетрафторэтилен 75 Кокс.. 25

Предпагае ые композиции испытаны в лабораторных условиях.

Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Таблица 1

Скорость износа, мм/ч Коэффициент трения

Срок службы изделий, работающих в условиях трения, г 0,53 Коэффициент трения Скорость износа, мм/ч 0,70

0,20

0,22 0,16 0,20

0,75

0,60

Таблица 2 0,40 0,39 0,20 0,16 0,19 0,65 0,69 0,22 0,20 0,21

Срок службы изделия-, ра6oVaK)Biero в условиях трения, г

Прочность при сжатии, МПа Из табл. 2 видно, что антифрикционные показатели изделий на основе предлагаемой композиции в 2-3 раза выие, чем у изделий на основе извест ной композиции. Таким образом, дополнительное вве дение в композицию, содержащую политетрафторзтилен и кокс расширенного графита и базальтового волокна приводит к улучшению ее антифрикционных свойств. Формула изобретения Полимерная композиция, включающая политетрафторэ илен и кокс, отличающаяся тем, что, с целью улучшения антифрикционных свойств.

Продолжение табл.2

0,40 0,45 0,41

0,60 0,75 0,70 39,1 39,0 38,6 37,9 38,0 37,2 она дополнительно содержит расширенный графит и базальтовое волокно при следуняцем соотношении компонентов, вес.%: Кокс10-18 Расширенный графит 3-5 , Базальтовое волокно 5-9 Политетрафторэтилен Остальное. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Износостойкие материалы в химическом машиностроении. Справочник под ред. Ю.М.Виноградова, Л., 1977, с. 221. 2. Авторское свидетельство СССР 273423, кл. С 08 L 27/18 (прототип).