Полимерная композиция для антифрикционного покрытия

Полимерная композиция для антифрикционного покрытия

Реферат

 

Изобретение относится к области технической химии, а точнее к полимерным антифрикционным материалам, используемым в машиностроении и приборостроении в качестве антифрикционных покрытий. Изобретение может быть использовано в узлах трения деталей и машин, работающих на воздухе при 25 - 500^oC. Изобретение позволяет изготовить антифрикционный материал - покрытие со стабильным коэффициентом трения при 25 - 500^oC и высокой износостойкостью до 400^oC. Композиция содержит (мас.ч): полиаминонафтилимид - 23, графит - 1-30, N-метилпирролидон 220 - 1000. 2 табл.

Изобретение относится к технической химии, а точнее к полимерным антифрикционным материалам, используемым в машиностроении и приборостроении в качестве антифрикционных покрытий.

Изобретение наиболее эффективно может быть использовано в машино- и приборостроении в узлах трения деталей и машин, работающих при температуре 25 500^oC.

Известна антифрикционная композиция, выбранная в качестве прототипа, содержащая полиамидное связующее и антифрикционный наполнитель. В качестве полиамидного связующего используется предполимер, а именно продукт термического взаимодействия N, N'-бисимида дикарбоновой ненасыщенной кислоты с лиамином. Смешение наполнителя графита, дисульфида молибдена и связующего осуществляется как в сухом виде, так и в растворе смолы, в том числе в N-метилпирролидоне. При этом наполнитель можно вводить как в готовый предполимер, так и на стадии его синтеза. Образцы из данной композиции обладают стабильным коэффициентом трения до 200 250^oC. Однако выше этой температуры не работоспособны.

Задача изобретения состоит в разработке полимерной композиции для антифрикционного покрытия со стабильным коэффициентом трения при 25 - 500^oC и высокой износостойкостью до 400^oC.

Оказалось, что введение наполнителя графита в композицию на стадии синтеза связующего (форполимера ПАНИ) упрощает технологию получения композиции и создает условия для получения более однородной композиции за счет устойчивости суспензии и устойчивости композиции при хранении, что упрощает технологию нанесения покрытия и благоприятно сказывается на антифрикционных свойствах покрытия.

Указанный эффект реализуется при следующем соотношении компонентов, мас. ч.

ПАНИ 23 Графит 1 30 N-Метилпирролидон 220 1000.

Технология получения композиции состоит в следующем: при получении полимера ПАНИ путем низкотемпературной конденсации 3,3',4,4'-тетрааминодифенилоксида и диангидрида 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты в среде N-метилпирролидона в присутствии катализатора (бензойная кислота и бензимидазол) в реакционную массу вводят графит. В результате реакции получают устойчивую гомогенную суспензию графита в растворе форполимера ПАНИ общей формулы в N-метилпирролидоне.

В качестве связующего использовался форполимер, полученный низкотемпературной конденсации 3,3', 4,4'-тетрааминодифенилоксида и диангидрида 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты в среде N-метилпирролидона в присутствии катализатора.

В качестве антифрикционного наполнителя использовался графит марки C1 ОСТ 6-68-431-75.

Технология получения покрытия проста: полученную суспензию наносят на металлическую поверхность пульверизатором и термообрабатывают в вакууме при 250 300^oC.

Покрытие испытывали на машине торцевого трения при нагрузке 1 кг/см² и скорости 0,3 м/с на воздухе по стальному контртелу (сталь 3Х13).

Ниже приведены примеры конкретных составов заявляемой композиции и фрикционные свойства полученных материалов (коэффициент трения в интервале температуре 25 500^oC, весовой износ при 25 400^oC). См. табл. 1 и 2.

Предлагаемая композиция проста в изготовлении, технологична для получения из нее покрытия методом лакового нанесения.

Покрытие из заявляемой композиции работоспособно при температуре 450^oC с устойчивым коэффициентом трения (0,30) с сохранением высокой износостойкости (0,210^-8 0,410^-8) в интервале температур 25 400^oC.

Формула изобретения

Полимерная композиция для антифрикционного покрытия, состоящая из термостойкого связующего имидного типа, графита и N-метилпирролидона, отличающаяся тем, что она в качестве термостойкого связующего имидного типа содержит полиаминонафтилимид при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Полиаминонафтилимид 23 Графит 1 30 N-метилпирролидон 220 1000о

РИСУНКИ

Рисунок 1