Антифрикционная самосмазывающаяся композиция

Антифрикционная самосмазывающаяся композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: для изготовления вкладышей подшипников скольжения. Сущность изобретения: композиция содержит , %: политетрафторэтилен 1-3; закись меди 1б- 21; глицерин 9-11, абиетиновая кислота 16-20; сложный эфир пентаэритрита и пальмитиновой кислоты 0,2-0,5; трифенилфосфин 0,05-0,1 и эпоксидная смола - остальное. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Ц Ф М

РВСПУЬЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° ° ма

ЪЮ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬПИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4833027/04 (22) 10.04.90 (46) 30.06.92, Бюл. и 24 . (71) Новочеркасский политехнический институт им. CePro Орджоникидзе (72) A.Â. Бородай и И,Я. Редько (53) 621.892(088.8) (56) Гаркунов Д.Н. Приборотехника.

М.: Машиностроение, 1989, с, 163-166.

Белый В.А. и др. Трение и износ материалов на основе полимеров, Минск:

Наука и техника, 1976 „ с. 239-242.

Авторское свидетельство .СССР

8Г 859427, кл. С 10 М 125/18, 1981.

Чичинадзе А.В. Полимеры в узлах трения машин и приборов, М.: Машино" строение, 1980 с. 31.

Изобретение относится к антифрикци" онным самосмазывающимся i композициям на основе эпоксИдных смол и может быть использовано в различных областях машиностроения,приборостроения, авиа- и судостроения, в частности для изготов- ления вкладышей подшипников скольжения, скользящих направляющих и опор скольжения, работающих без смазки в . воздушной среде. Известна антифрикционная компози ция,содержащая в качестве связующего материала эпоксидную смолу, наполни" тель и жидкую смавку.

Недостатками данной антифрикцион" ной самосмазывающейся композиции яв" . ляются необходимость длительной. приработки; низкая стабильность антифрик-. ционных и противоизносных свойств;

„„SU„„1 744104 А 1 (5>)5 С 10 М 141/10//(С 10 М 141/10:

107:30, 125:10, 129:08, 129:40,!29"70, 137тС4, 147:02) С 10 Н 30;06

2 (54) АНТИФРИКЦИОННАЯ САИОСМАЗЫВА{0ЦАЯСЯ

КОМПОЗИЦИЯ (57) Использование: для изготовления вкладышей подшипников скольжения. Сущность изобретения: композиция содержит, 3: политетрафторэтилен 1-3; закись меди 16-21; глицерин 9-11, абиетиновая кислота 16-20; сложный эфир пентаэритрита и пальмитиновой кислоты

0,2-0,5; трифенилфосфин 0,05-0,1 и эпоксидная смола - остальное.. 2 табл. узкий интервал внешних условий, в которых композиция реализует высокие антифрикционные и лротивоизносные свойства.

Известна антифрикционная самосмазывающаяся композиция, содержащая пслитетрафторэтилен, закись меди (Cu<0) в следующем соотношении компонентов, мас. Ф:

Политетрафторэтилен

Закись меди 40

Известна композиция для узлов тре" ния, содержащая глицерин, формальдегид, глицерат сернокислой меди, кислый сернокислый калий, гидрохинон, хлористый алюминий и эпоксидную смолу.

Недостатками данной смазочной композиции для узлов трения являются: г

16

1У4410i композиция поедставляет собой жидкое вещество; может пРименяться только в качестве смазки.

Наиболее близким техническим реше5 нием к предлагаемому является анти-. фрикционная самосмазывающаяся композиция на базе эпоксидных смол, содержащая эпоксидную смолу, политетрафторэтилен 40-50 мас,3.

Недостатком данной композиции является высокий коэффициент трения при работе без смазки.

Цель изобретения - повышение антифрикЦионных cBol4cTl3 H H3HococToHKocTH 15 композиции е

Указанная цель достигается тем, что композиция содержит эпоксидную смолу, политетрафторэтилен, закись меди, глицерин, абиетиновую кислоту, 2О сложный эфир пентаэритрита и -пальмитиновой кислоты и трифенилфосфин при следующем соотношении компонентов, мас. r, :

Политетрафторэтилен - 1-3 -25

Закись меди 16-21

Глицерин 9-11

Абиетиновая кислота 16-20, Сложный эфир пентаэритрита и пальмитиновой кислоты 0,2-0.,5

Трифенилфосфин 0,05-0,1 . Эпоксидная смола Остальное

Предлагаемая антифрикционная самосмазывающаяся композиция была получена по следующей технологии: 35 .В сушильном шкафу при температуре

60-80 С необходимо провести сушку по- .рошков закиси меди и политетрафторэтилена до содержания в них влаги

0,25 Ф. После этого порошок смешивает- ® ся. Абиетиновую кислоту. и трифенилфосфин растворяют в этиловом спирте (при соотношении сухой и жидкой фазы приблизительно 20:1) до полного растворе. ния при небольшом подогреве (40 С). 45 о

К полученной смеси. порошков закиси меди и политетрафторэтилена добавить сложный эфир "" . пентаэритрита и пальми- тиновой кислоты, эпоксидную смолу и от .вердитель (при соотношении смолы и 50 отвердителя 5:1). Смесь перемешать и добавить раствор абиетиновой кислоты и трифенилфосфина в этиловом спирте.

Полученную композицию тщательно перемешивают, затем отверждают в Форме в 55 течение 24 часов при температуре !

18 " 25 С с последующим старением композиции s течение ТOO ч.

4

П Р и м е р 1. Содержание компонентов, взятых для примера 1 для антифрикционной самосмазывающейся композиции,следующее, мас./: .

Политетрафторэтилен 0,5

Закись меди 15

Глицерин 8

Абиетиновая кислота 14

Сложный эфир пентаэритрита и пальмитиновой кислоты 0,1

Трифенилфосфин 0,01

Эпоксидная смола 62,39

Полученная таким образом композиция имеет высокий коэффициент трения (0,1...0,15) и длительный период приработки (от 50 ро 65 мин)..Интенсивность изнашивания составляет (1-2) х

«!О, предел прочности материала

81 МПа.

Пример 2. Содержание компонентов взяли в следующем соотношении, мас.3:.

Политетрафторэтилен

Закись меди

Глицерин

Абиетиновая кислота

Сложный эфир пентаэритрита и пальмити- . новой кислоты 0,2

Трифенилфосфин 0,05 .Эпоксидная смола 48, 75

Коэффициент трения данной композиции ниже, чем в примере 1 и составляет

0,08-0,09. Длительность приработки, . снизилась до. 30"45 мин. Интенсивность изнашивания составляет (1,1-1 4х!О 8 что ниже, чем в примере 1. Предел прочности почти без изменения (80 ЙПа). Комплекс свойств композиции можно оценить как удовлетворяющий экс-: плуатационным требованиям.

Пример 3. Компоненты для примера 3 взяты в следующем соотноше-. нии, мас. :

Политетрафторэтилен 2

Закись меди 18

Глицерин „ 10

Абиетиновая кислота 18

Сложный эфир пентаэритрита и пальмитиновой кислоты 0 3

Трифенилфосфин .0,08

Эпоксидная смола 51,62

Коэффициент трения композиции 0,040,05, что ниже, чем в предыдущих примерах. Длительность приработки снизилась еще до 9-12 мин. Интенсивность

1744104 изнашивания (1,2-1,ф10 . Предел проч"" изготавливалась прессованием и спеааности на сжатие 71 МПа. Эксплуатаци- нием при температуре 370-380 C). Об.- "онные свойства композиции высокие.. Разцы получали методом механической

Пример 4. Технология получения обработки. Шероховатость поверхности

:композиции прежняя. Компоненты взяты R< 1,25 мкм. ф следующем соотношении., мас. : Испытания проводились в воздушной

Политетрафторэтилен 3 среде на машине трения по схеме "вал—

ЗакисЬ меди 21 частичный вкладыш" При скорости скольГлицерин 11 . 10 жения V = 0,15 м/g., óäåëüíoì давлеАбиетиновая .кислота 20 . . нии 1,13 Hfla. Койтртело изготавливаСложный эфир пента- лось из стали 45 с шероховатостью эритрита и пальмитиR> 0,63 мкм (закалка до твердости новой кислоты 0 5, 37 ННС). Линейный. износ определялся .

Трифенилфосфин 0 i l5 базовыми точками.HB оптиметре с ценой

Эпоксидная смола .44,4

Коэффициент трения композиции 0,03- Дополнительно пРоводились испыта0,05. длительность приработки,f0, .. ния по определению пРочности компози 13 мин.Интенсивность изнашивания ции flp è сжатии е (1 0-1., х10 <о Предел прочности.на сжа" У РезУльтаты испытаний пРедставлены тие 63 МПа. Эксплуатационные свойства в табл 2 композиции высокие. Прочностные показатели понизились. . Из приведенных данных следует, rl р и м е р 5. технология Получения что преДлагаемаЯ. композиЦиЯ. (примеры компонентов та же. Компонеиты езятй.в 25 2"4) и"еет коэффициент трения в 3"4 следующем соотношении, мас.4: :: .Раза, а износ - в 10 pas меньше, чем

Политетрафторэтилен 4 . . У пРототипа при Удовлетворительйой 3aKHcb меди 22, пРОчнОсти на .Сжатие. ВРемя приработ" ..

Гл„церин . . 12 " ки также ниже, чем У пРототипа. ВелиАбиетиновая кислота . 22 чина снижениЯ коэффициента тРениЯ по

Сложный эфир пента ° .,:.", . сравнению с анало ом составляет 1 ° 4-2

30 эритрита и пальмити- . . . Раза, а износ - приблизительно в IO новой кислоты 0 б " Раз при существенно большей прочности

Т иф: „„лф ф„н .0 2 - на сжатие. Изменение предлагаемого

Эпоксидная смола соотношения компонентов либо не обесКоэффициент трения композиции p,p8- 35 печивает получение .положительного эф0,09. длительность приработки 1,5 -.. Фекта (пР™еР 1), либо приводит к Реэ мин. Интенсивность изнашивания (1,0- ко"У снижению механической прочности . 1 ф 10 flpeRen npowsocTH Ha.. е ...кО пО иции (ПРимер 5)

Ф

15 МПа. Эксплуатационные -свойства . Сопоста вительный аналйэ табличных . композиции более низкие, чем в при- 40. данных, пРиведенных в примерах 1 - 5„ мерах .2-4. Прочностные показатели не- показывает, что оптимальное соотноше. удовлетворительные. ние компонентов соответствует предла-

Таблицы примеров составов и данные . гаемому. Значения компонентов, взятых испытаний, а также условия и режимы ниже нижнего преДела, не обеспечиваиспытаний могут быть представлены в. 4$ loò положительного эффекта, а их пРевыследующем виде (табл 1 и 2).. . . ше ие не лече за собой сУщественно" го улучшения трйботехнических харакБ и проведены также испытания KoH теристик и пРивоДит к снижению меха» позиции содержащей политетрафторэтилен 60 и закись меди 40 мас.g (при- 50 предел содержаниЯ сложного эФиРа пенMe@i 6), à также композиции, содержащей ЪаэРитРита и пальмитиновой .KHOJloTbl .:эпоксидную смолу 50 мас.ф и политет- трифенилфосфина и политетрафторэтилерафторэтилен .50 мас.ф (пример 7). - на объясняется Условием достаточности этих веществ для образования граничЦель испытаний - определение коэф-- 55 ных слоев и слоев металлооргайических фициента трения, интенсивности иана- соединений на поверхности сервовитной шивания и времени приработки. Материалы пленки. Соотношение между сложным эфиполучали методом холодного отвержде- ром пентаэритрита и пальмитиновой ния в форме (известная композиция -.,кислоты, трифенилфосфином и политетра7

1744 фторэтиленом в свою очередь обусловлено синергизмом .действия этих добавок.

Предлагаемая композиция даст возможность за .счет понижения коэффици.ента трения создать менее энергоемких и материалоемких узлов трения. Иежремонтный цикл узлов трения, оснащенных . материалами из предлагаемой композиции, увеличивается в.10-20 раз. по сравнению с другими узлами- трения, сделанными из существующих композиционных материалов на основе эпоксидных смол,за счет повышения износостойкости. В 3 раза снижается время прираЬотки фрикционного сопряжения.

Таким оЬразом, использование пред. лагаемой композиции в народном хозяйстве позволяет получить экономию материалов и производственных ресурсов почти в 2 раза.

О,2-0,>

0,05."0,1

Остальное

«ее «»ВЕЕФВ

Состав компонентов Содержание компонентов, мас,3, ho примерам

В ««е»е ««««»» °

1 2 3

0,5

15 .8

11

1 . 2

16 18

9 10

1.2

16 18

20

0,1 . 0,2 0,3 0,5 0,6

001 00р 008 01 il2

62,39 48,75 51,62 44,4 39,2

Таблица 2

Интенсивность Время Удельное изнашивания прира- давление ботки, ИПа мин

Предел прочности при сжа" тии, ИПа

Коэффициент трения

Пример

0,12

0ь08

0,045

0,04

О, 085

0,065

0,16

1,5х10 1 3 х10

1,25 к 10

1,2 х lu

1,75х10

l 2 õ10

1, 75xl 0

81

71

63

1>

16

1

3

6

58

38

11

12

2,3

1,13

1,13

1,13

1,13

1,13

1,13

1,13!

1оли т ет рафторэ тилен

Закись меди

Глицерин

Абиетиновая кислота

Сложный эфир пентаэритрита и пальмитиновой кислоты

Трифенилфофин

Эпоксидная смола

1 04 8 формула изобретениия

Антифрикционная самосмазывающаяся . композиция, содержащая эпоксидную смо> 1лу и политетрафторэтилен,о т л и ч aio щ а я с я .тем, что, с целью повышения антифрикционных свойств. и износостойкости, композиция дополнитель« но соде жит закись меди . глицерин, абиетиновую.кислоту, сложный эфир пентаэритрита и:пальмитиновой кислоты. и трифенилфосфин при следующем соотноше. .нии компонентов, мас,ф;

Политетрафторэтилен 1-3

Закись меди 16"21

Глицерин 9-11

Лбиетиновая кислота 16-20

Сложный эфир пентаэритрита и пальмитиновой

2О кислоты

Трифенилфосфин

Эпоксидная смола

Табли ца .1