Полимерная антифрикционная композиция

Полимерная антифрикционная композиция

Реферат

 

Изобретение относится к полимерной антифрикционной композиции, состоящей из политетрафторэтилена и углеграфитового волокна. Композиция дополнительно содержит жидкое стекло. Компоненты взяты в следующем соотношении, г: политетрафторэтилен 80-100, углеграфитовое волокно 20-50, жидкое стекло 30-45. Изобретение позволяет значительно снизить коэффициент трения и улучшить прочностные характеристики композиции. 2 табл.

Изобретение относится к композиционным материалам на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ), которые могут найти применение в химическом машиностроении, авиастроении, автомобиле- и приборостроении.

Известна полимерная композиция на основе ПТФЭ, расширенного графита, кокса и базальтового волокна. Коэффициент трения такой композиции составляет 0,2, прочность при сжатии 37 МПа (А.с. 992542 от 30.01.83).

Наиболее близким по технической сущности и составу является композиционный материал Флубон-20, состоящий из 80% ПТФЭ и 20% углеграфитового волокна (Антифрикционные карбопластики 90 - К.: Техника, 1985. – 195 с.).

Недостатком этой полимерной композиции является невысокая прочность на сжатие 30-35 МПа и повышенный коэффициент трения (0,3).

Перед авторами стояла задача - снижение коэффициента трения и улучшение прочностных характеристик путем повышения когезионной прочности материала.

Поставленная задача решена тем, что полимерная композиция на основе ПТФЭ и углеграфитовых волокон (УГВ) дополнительно содержит водный раствор силиката при следующем соотношении компонентов, г:

ПТФЭ 80-100

УГВ 20-50

Раствор силиката 30-45

Техническое решение изобретения заключается в том, что в процессе перемешивания компонентов происходит обволакивание углеграфитовых волокон раствором силиката, в результате чего повышается смачиваемость волокон за счет снижения краевого угла смачивания, а это, в свою очередь, предотвращает образование пустот (воздушных пузырей) и приводит к повышению когезионной прочности материала, способствующей снижению коэффициента трения и увеличению срока службы.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется примерами получения композиции.

К расчетному количеству углеграфитового волокна добавляют водный раствор силиката, в качестве которого используют жидкое стекло. Углеграфитовые волокна (ВИСКУМ-И) представляют собой частицы длиной 150-400 мкм. Смесь УГВ с водным раствором силиката тщательно перемешивают на скоростном смесителе (1490 об/мин) в течение 4-5 мин, высушивают при температуре 150°С 25-30 мин. Полученную смесь соединяют с порошком ПТФЭ белого цвета, перемешивают и прессуют в пресс-форме при давлении 35-38 МПа. Отпрессованную композицию спекают в термошкафу при температуре 370-390°С в течение 30-40 мин и далее проводят медленное охлаждение в термошкафу.

По описанному примеру получения композиции были изготовлены 6 составов композиций с различным содержанием компонентов и проведена проверка основных показателей в лабораторных условиях. Составы разработанных композиций приведены в таблице 1. В таблице 2 приведены свойства предлагаемой композиции.

По результатам, полученным после проведенных испытаний, можно судить о том, что предлагаемая композиция обладает низким коэффициентом трения и высокими прочностными характеристиками. Как показали испытания, эта композиция может быть использована в уплотнительных узлах компрессоров, опорных подшипников, уплотнительных колец, торцевых уплотнителей и др.

Таким образом, можно судить о наличии изобретательского уровня и промышленной применимости разработанной авторами композиции. Проведенный патентно-информационный поиск подтверждает новизну предлагаемой композиции.

На основании вышеизложенного считаем, что предлагаемая полимерная антифрикционная композиция может быть защищена патентом Российской Федерации.

Формула изобретения

Полимерная антифрикционная композиция, состоящая из политетрафторэтилена, углеграфитового волокна, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит жидкое стекло и компоненты взяты в следующем соотношении, г:

Политетрафторэтилен 80-100

Углеграфитовое волокно 20-50

Жидкое стекло 30-45