Самосмазывающаяся полимерная композиция

Самосмазывающаяся полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 52833.9

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) jlîïoëíèòåëüíîå к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.06.74- (21) 2031699/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.09.76йюллетень № 34 (45) Дата опубликования описания 03.12.76 (51) М. Кл.

С 08 - 27/18

С 083 5/16

Гасударственный «омитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и от«рытий (53) УДК 678.743 41..046(088.8) В. Д, Белогорский, E. А. Корнюхин и B. Ф. Кошепев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) САМОСМАЗЫВАЮЩАЯСЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к области антифрикционных композиций дпя изготовпения материалов дпя узпов трения без смазки.

Известны самосмазывающиеся антифрикционные композиции для узлов трения компрессоров и детандеров, включающие политетрафторэтилен (ПТФЭ), углеродный порошок и дисупьфид молибдена (1,2).

Известно введение в ПТФЭ композиции угопьных и графитовых волокон дпя повыше- ц ния износостойкости L 33.

Известно также применение природного графита, нитрида бора, тапька и медного порошка в качестве твердых смазок ПТФЭ улучшающих ет о износостойкость. Однако 15 значение допустимых удельных нагрузок и величин износа известных материалов этого класса сравнительно невелико и в значитепьной мере зависит от условия работы узла трения и впажности газовой среды. о

Целью предлагаемого изобретения является увеличение предепа допустимой удельной нагрузки и повышение износостойкости при работе в сухих и влажных газах.

Предпагают в состав материала совместно 25 вводить угольную ткань, графитированное волокно и комплекс твердых смаэок, состоящий из природного графита, нитрида бора и талька с добавкой медного порошка приспедующем соотношении компонентов; вес,ч.:

Политетрафторэтилен 55-85

Углеродный порошок 1 3-35

Йисульфид молибдена 0,1-10

Природный графит 1-3

Нитрид бора 0,08-1, 5

Тальк 0,05-1

Медный порошок О, 1-3

Угольная ткань 0,07-0,5

Графитированное волокно 0,2-1,5

Смесь природного графита, нитрида бора, дисупьфида молибдена, талька в порошкообразном состоянии ((90 мкм) и медный поро« шок ((4-5 мкм) подвергают совместному тонкому диспергированию (1-5 мкм) в вибромельнице. Попитетрафторэтипен перемешивают в технической воде с добавкой поверхностно-активных веществ, например ОП-7, ОП-10, в гидросмеситепе пропеплерного типа и затем диспергируют в коллоидной мепьнице. После этого в гидропопитетра528319 фторэтиленовую пульпу вводят углеродный порошок ((95 мкм) вместе со смесью, диспергированной в вибромепьнице.

Полученный состав подвергают совместному процессу гидросмешения и диспергированию. Затем вводят угольную ткань, нарезанную на полоски длиной 50 мм. После этого полученные компоненты вначале смешивают с целью предварительного измельчения ткани, а затем диспергируют до по- р пучения из ткани фипаментрв длиной не более 5 мм. Последним в смеси добавля-. ется графитированное волокно в виде пучков длиной до 100 мм, и гидропупьпу только смешивают до получения углерод- 1б ных фипаментов длиной 2-3 мм, Из гидропульпы при помощи вакуумирования и о сушки при 135-150 С удаляется влага.

Переработка пресс-порошка в иэделии производится двумя путями: 20

1. При содержании политетрафторэтипена в рецептуре более 70% — методом холодного прессования в прессформе при давлении 400-500 кгс/см и последующей термической обработки заготовок в печи аэро- 25 динамических потерь (ПАП-ЗМ) при 380385 С.

2. При содержании ПТФЭ менее 70%— методом термомеханической обработки в пресс-фопме при давлении до 700 кгс см 30

2 и 370 375 С.

Летали требуемых размеров изготавливают из заготовок путем механической обработки.

Ниже приведены примерные составы, рас- Зб считанные на 100 кг сухой шихты.

Пример 1. Гидросмеситель заполняют технической водой из расчета 2,5:1 (по отношению к весу ПТФЭ) и вводят поверхностно-активное вещество ОП-10 (ГОСТ 40

8433-57) в количестве 1%. Вода с поверх« ностно-активным веществом перемешивается .

10 мин. Затем в воду при перемешивании постепенно загружают фторопласт-4 (ГОСТ

10007-72) в количестве 86 кг и смешива- © ют в течение 30 мин. При помощи центробежного насоса гидрофторопнастовая пульпа по замкнутому циклу поступает из гидросмеситепя в коплоидную мельницу, где происходит измельчение фтороппаста. Этот про- + цесс ведут в течение 2 ч.

Природный графит ЭЗМ (ГОСТ 747857), дисульфид молибдена МВЧ4 (ПМТУ06-1-68), нитрид бора (ТУ 2УССР-0-3635-72), тальк (ГОСТ 879-52) и медный порошок (ГОСТ 49-60-68) соответственно

600 г, 100 r, 80 r, 50 г, 100 r подвергают совместному тонкому диспергированию в вибромельнице в течение 5 ч. Приготовленная тонкодиспергированная твердая смазка® с медным порошком вводится в гидрофтороппастовую пульпу вместе с 13 кг углеродного порошка, состоящего из частиц размером менее 45 мкм и полученного из угпеграфитовых заготовок (ТУ 48-20- 10-72).

Процесс совмещенного гидр осмещения и диспергирования пульпы указанного состава ,ьедут в течение 6 ч. Затем в гидросмеситель помешают 70 г угопьной ткани

УТМ-8 (ТУ-48-20-17-72) в виде полос длиной до 50 мм в течение 1 ч проводят смешивание компонентов.

Поспе этого гидропупьпа вновь подвергается совместному процессу гидросмешения и диспергирования в течение 0,5 ч. В полученный состав добавляют 200 r графитированных волокон ВМН-4 (ТУ 48 -01-4-72) в виде пучков длиной до 10 мм и гидропупьпу только смешивают в течение 0,5 ч. Из гидропульпы при помощи вакуумирования и о сушки при 135-150 С удаляют влагу.

Пресс-порошок перерабатывают в изделие путем холодного прессования в пресс-форме при давлении 500 кгс/см, термической о обработки заготовок в печи при 380-385 С и мехнической обработки в соответствии с требованиями по размерам и допускам.

Пример 2. Состав, кг.

Кокс литейный (ГОСТ

8935-66) 13,5

Графитированное волокно ВМН-4 1

Угольная ткань УТМ-8 0,2

Природный графит ЭЗМ 1 йисульфид молибдена

МВЧ-4 2

Нитрид бора 0,5

Тальк 0,8

Медный порошок 2

Фтороппаст-4 79 Технологический процесс получения материала тот же, что и в примере 1.

Пример 3. Состав, кг, Углеграфитовый порошок (ТУ-48-20-1 0-7 2) 30

Угольная ткань УТМ-8 0,1

Графитированное волокно

ВМН-4 1

Природный графит ЭЗМ 0,9

Йисупьфид молибдена 10

Тальк 0,5

Нитрид бора 1,5

Медный порошок 1

Фтороппаст 55

Технологический процесс получения пресспорошка по этому примеру ведут следующим образом.

Тонкодиспергированную в вибромепьнице смесь природного графита, дисупьфида молибдена, нитрида бора, талька и медного

528319

Воздух с влажностью 15-17 г-/мЗ

По примеру 1

0,8

То х<е

По примеру 2

0,08

Сухой азот с содерх<анием влаги 0,010,1 г/м

По примеру 3

По авторскому свидетельству СССР № 298604 (кокс 10-30%, политетрафторэтилен— остальное) 30

0,15

То х<е

По авторскому сви« детельству СССР № 358331 (политетрафторэтилен 35-50%, графит

35-50%, дисупьфид молибдена 15-20%) 2,2

Воздух с влажностью

15-17 г/м+

5 порошка вместе с угольной тканью помещают в предварительно диспергированную фторопластовую пульпу и полученный состав вначале смешивают в течение 1 ч, а затем проводят совмещенный процесс гидросмешения и диспергирования в течение 0,5 ч. Далее в смесь добавляют углеграфитовый порошок с размером частиц не более 0,5 мм, содержащих 45-55% частиц менее 90 мкм, и графитированное волокно. Весь состав перемешивают в течение 1 ч. После удаления влаги пресс-порошок прессуют в прессформах при давлении 700 кгс/см и тема

Из таблицы следует, что предложенные композиции (пример 1 и 2) при работе в среде влажного воздуха имеют допустимую удельную нагрузку в 1,5-2 раза выше, а износ в 2-3 раза ниже, чем у известного

6 о пературе 370-375 С. Из полученных заготовок изготавливают детали путем механической обработки.

Допустимые удельные нагрузки и величины износов предложенных и известных материалов определяют на машине трения по схеме вал-вкладыш при трении по стали 1Х18Н9Т в среде влажного воздуха и сухого азота.

Результаты испытаний материалов по всем примерам в сравнении с известным представлены в таблице.

Таблица

55 материала, работающего в тех же условиях (авт.свид. СССР ¹ 358331).

Композиция (пример 3) при работе в среде сухого азота имеет допустимую удель60 ную нагрузку в 1,5 раза выше, а износ

5283

Составитель A. Кулакова

Техред H. Андрейчук Корректор С. Болдижар

Редактор Л, Новожилова

Заказ 5209/958 Тираж 630 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по дедам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

? в 2 раза ниже, чем у известного материала (авт.свид. СССР № 298604).

Таким образом, предложенные материалы имея повышенную допустимую удельную нагрузку, могут быть применены в бопее мошных и производительных компрессорах и детандерах при сжатии влажных и сухих газов.

Формула изобретения

Самосмазывающаяся полимерная компози« ция, содержашая попитетрафторэтилен, углеродный порошок и дисульфид молибдена, отличающаяся тем, что, с цепью увеличения предела допустимой нагрузки и износостойкости при работе в сухих и влажных газах, она дополнитепьно содержит угольную ткань, графитированное волокно, 19 природный графит, нитрид бора, тальк и медный порошок при следуюшем соотношении компонентов, вес.ч.:

Попитетрафторэтилен 55-85

Углеродный пороыок 1 3-35

Йисульфид молибдена 0,1-10

Угольная ткань 0,07-0,5

Графитированное волокно 0,2-1,5

Природный графит 1-3

Нитрид бора 0,08-1 „5

Тальк 0,05-1

Медный порошок О, 1-3

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт.св. № 298604, кп. С 08 т 29/16, 1964 г.

2. Авт.св. № 358331 кл. С 08 f 45/10, 1971 г., прототип, 3. Журнал Колй,-&erat", 1974, 19 № 2, 80-82 (нем.)