Композиция для антифрикционного материала

Композиция для антифрикционного материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е >!!) 556I65

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.10.74 (21) 2066134!05 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.77, Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 02.08.77 (51) М. Кл. - С 08L 79, 04

Государственный комитет

Совета Министров СССР пе делам изобретений н открытий (53) УДК 678.675:621. ,893 (088.8) (72) Авторы изобретения В. В. Коршак, И. А. Грибова, А. П. Краснов, Е.

А. М. Берлин, О. В. Виноградова, Г. В. Мамацашвили, П. Н. Грибкова, Н. И. Бекасова, Л. Г. Комарова, И. В. Власова и А. В. Виноградов

Ордена Ленина институт элементоорганических

AH СССР

С. Кр о н гауз, С-С. А, Павлова, В. Д. Воробьев, -;.1i TF (71) Заявитель соед ненни (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ АНТИФРИКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

5 — 98

1 — 94

Полифенилхиноксалин

Наполнитель

Модифицирующая добавка

0,1 — 10

R — О 302 СО

Предлагаемое изобретение относится к области получения новых антифрикционных самосмазывающихся пластиков, нашедших широкое применение в различных областях техники. 5

Известна композиция для антифрикционного материала, состоящая из полифенилхиноксалина и наполнителей. Материал, полученный из указанных компонентов, обеспечивает высокие антифрикционные свойства до 300 С, 10 однако при более высоких температурах антифрикционные свойства этого материала ухудшаются, что ограничивает его применение для деталей узлов трения, работающих при температурах выше 300 С. 15

Цель предлагаемого изобретения — создание на основе полифенилхиноксалина антифрикционного материала, обладающего низким и стабильным значением коэффициента трения до температуры 350 С. 20

Это достигается путем введения в антифрикционную композицию на основе полифенилхиноксалина и наполнителя одного или нескольких соединений: телефталевый альдегид, тетранитрил пиромеллитовой кислоты, 25 полифосфинаты переходных металлов общей формулы (M(OP(R) (R )O)„}X, где М вЂ” двух- или трехвалентный металл, R и R — алкильные, циклоалкильные, ал- ЗО киларильные или арильные группы, а также соединения, содержащие л.- или о-карборановую группировку: о-карборан, л.-кар боран, карборансодержащие диолы, карборансодержащие кислоты, дифенил-о-карборан, карборансодержащие олигомеры и полимеры, например полиамид общей формулы — R — NHCOCB)pH;pCCONH —, при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

Для создания антифрикционного материала используют полифенилхиноксалпны следующего химического строения

556165

=-С> и

LI 3

Модификация полифспплхино! салппОВ II)тем ВВеденilя такпх соедпi!c:lпй,. Н2к тсрсфтa левый альдегид, тетрапитрил пиромеллптовой кислоты, полифосфинаты переходных металлов, карборансодержагцие соединения, приводит к образованп:о поперечных химических связей ме)кду макромолску л2ми по. их1ер2.

Направленное сТр ктпрова;1ие полпфени ixHноксалннов способствуе; повышению теплостойкости и не приводит к заметному увеличению жесткости макроыолек) ля1)ных цепей.

Образование трехмерной структуры полифенилхинокса )IIHOB i!pH BBepeHII!1 J 11233HHbix соединений подтверждается данными физикомеханических испытаний, уменьшением растворимости, а также данными ИК-спектроскопии.

Полифенилхиноксалины совмещают с добавками таким образом, что осуществляется непосредственный контакт при псремешиВ2нии, Такое взаимодейстВие полнфенилхиноксалина с химическими дООавкаъ1и oc)aöocòÂëÿется как в среде органического растворителя, так и путем механического смешения.

Антифрикционные композиции готовят при соотношении 5 — 98 Всс. ч. полпфенилхиноксалина, 0,1 — 10 вес. ч. по крайней мере одной из перечисленных добавок и 1 — 94 вес. ч. наполнителя, В сосТВВ которо! О наряду с д11с) ль фидом молибдена, обработанным фосфорсодержащими соединения:ли, могут водить и наполнителн, не содержащие фосфор: асбест, графит, дисульфид молибдена, высо одисперсный углерод, металлические порошки, а также их смеси.

Композиции прессуют при температуре

350 — 450 С и давлении 100 — 2800 кг/см- .

Исследование трения отпрессованны; образцов, представляющих собой втулки внешним диаметром 22 и внутренним 12 мм, проводилось на машине трения торцевого типа И-47.

Линейная скорость 2 м/сек, наГрузка 2 кГ/см .

Использование в предлагаемом антифрикционном составе полифенилхиноксалина в сочетании с добавками, такими как терефталевый альдегид, тетранитрил пиромеллитовой кислоты, полифосфпнаты металлов, соединения, содержащие м- или о-карборановые группировки, обеспечивает создание антифрикционного материала, обладающего низким и стабильным коэффициентом трения вплоть до температур 350 С, 10

ЗО .35 .1, 1

Пр имер 1. 40 вес. ч полифенилхиноксалина, полученного из 3,3,4,4 -тетрааминодифенилового эфира и 1,4-бис- (фенилглпоксалил)бензола смешивают с 2 вес. ч. терефталевого альдегина и 58 вес. ч. графита. Из приготовленной композиции прессованием при температуре - .00 С и давлении 1500 кг/см изготавJ!HBaiO B f1iЛкИ 1112.легром BiICHIHHiM 22 H BH) Tрепнпм 12 мм.

Определение коэффициента трения проводят на машине трения И-47 при торцевом

Трении скольжения втулки по стали 3+13 при cHopocTH c! .Oльжсния 2 М1cBI<, н;1Гру 3Е3

2 кг см- и подъеме температуры 5"C в мин.

Коэффициент трения при температуре 350 С равен 0,056 и в интервале температур 150—

350 С находится в пределах 0,05 — 0,06.

Пример 2. 20 вес. ч. полифенилхиноксалина, полученного из 3,3,4,4 -тетрааминодифенилового эфира и 1,4-бис-(фснилглиоксалил)бензола смешивают с 0,2 вес. ч. тетранитрпла пиромеллитовой кислоты и 79,8 вес. ч. дпсульфида молибдена. Образцы готовят и испытывают как описано в примере 1.

Коэф1рициент трения при 350 С вЂ” 0,06, а в интервале температур 150 — 350 С находится в пределах 0,048 — 0,06.

1l р и м =-p 3. 20 вес. ч. полифенилхиноксалина, полученного из 3,3,4,4 -тетрааминодифе IHJ!OBO! o эфира и 1,4-бис- (фенилглиоксалил)-бензола смешивают с 10 вес. ч. полидифенилфосфината марганца и 70 вес. ч. дисульфида молибдена. Прессование втулок проводят при 400"С и давлении 1000 атм. Испьг;ание ооразцов проводят как описано в примере 1.

Коэффициент трения при 350 C равен 0,06, 2 в интервале температур 150 — 350"С

J,038 — 0,062.

11ð и м ер 4. 40 вес. ч. полифенилхинокса 1Iiii3, IIoJIJ iIQHHoI 0 113 3,3,4,4 -ТРТраа.iiннодпфеilHJlОВ0Г0 эфира H 1,4-0Нс- (фенилГлиокс2лил)боензола смешивают с вес. ч. карборансодерщего полпамида, полученного пз дихлоран-! Ндрида метакарборановой !IHcJIoTbl H 9,9 -ОНс(4-ампнофенилфлуорена) li с 58 вес. ч. графита. Образцы готовят и испытыва!от, как описано в примере 1.

Коэффициент трения при температуре

350 С вЂ” 0,025, ь интервале температур 150—

350 С вЂ” 0,014 — 0,025.

II р и мер 5. 5 вес. ч. полифенилхиноксалина, полученного из 3,3 -диаминобензидина и

4,4 - бис — (фенилглиоксалил) - дифенилового эфира и 5 вес. ч. полидигептилфосфината цинка смешивают с 5 вес. ч. дисульфида молибдена, модифицированного 0,5О/О о-фосфорной кислотой и с 85 вес. ч. дисульфида молибдена марки МВЧ-I.

Образцы готовят и испытывают, как описано в примере 3.

Коэффициент трения при температуре

350 С вЂ” 0,12, а в интервале температур 150—

350 С вЂ” 0,07 — 0,14.

556165

0,1 — 10

Составитель Л. Платонова

Редактор Л. Герасимова Техред Н. Аук Корректор Н. Аук

Заказ 1270/6 Изд. Мз 455 Тираж 630 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр.

Сапунова, 2

Пример б. 15 вес. ч. полихиноксалина, полученного из 3,3,4,4 -тетрааминодифенилсульфона и 2,7-бис- (фенил) -глиоксалилфлуоренона смешивают с 0,1 вес. ч. полидифенилфосфата цинка, с 50 вес. ч. дисульфида молибдена, модифицированного 0,5 /о дифенилфосфиновой кислотой, с 25 вес. ч. высокодисперсного углерода и с 9,9 вес. ч. порошкообразного серебра. Образцы прессуют при 350 С и давлении 1000 атм испытывают, как описано в примере 1.

Коэффициент трения при 350 С вЂ” 0,0б и в интервале температур 150 — 350 С находится в и р ед ел ах 0,05 — 0,0б.

Пример 7. 30 вес. ч. полихиноксалина, полученного из 3,3,4,4 -тетрааминобензофенона и 1,4-бис- (фенилглиоксалил) -бензола смешивают с 3 вес. ч, карборансодержащего полиамида, полученного из дихлорангидрида метакарборановой кислоты и диаминодифенил а и с 57 вес. ч. гр а фита.

Образцы готовят и испытывают, как описано в примере 1.

Коэффициент трения при температуре

350 С вЂ” 0,027, в интервале температур 150—

350 С вЂ” 0,014 — 0,27.

Пример 8. 98 вес. ч. полихиноксалина, полученного из 3,3 4,4 -тетрааминодифенилового эфира и 1,4-бис-(фенилглиоксалил)-бензола смешивают с 1 вес, ч. терефталевого альдегида и 1 вес. ч. графита. Образцы готовят и испытывают, как описано в примере 1.

Коэффициент трения при температуре 350 С равен 0,0б и в интервале температур 150—

350 С находится в пределах 0,07 — 0,04.

П р и мер 9. 7 вес. ч, полихиноксалина, полученного из 3,3 -диаминобензидина и 4,4 -бис(фенилглиоксалил)-дифенилового эфира смешивают с 3 вес. ч. полидифенилфосфината цинка, с 5 вес. ч. дисульфида молибдена, 30 вес. ч. высокодисперсного углерода, 20 вес. ч. графита, 1 вес. ч. асбеста, 34 вес. ч. порошкообразного никеля. Образцы готовят и испытывают, как описано в примере 3.

Коэффициент трения при температуре

350"С вЂ” 0,11, а в интервале температур 150—

350" С вЂ” 0,12 — 0,10.

Пример 10. 40 вес. ч. полихиноксалина, полученного 3,3,4,4 -тетрааминодифенилового эфира и 1,4-бис-(фенилглиоксалил) -бензола смешивают с 0,8 вес. ч. карборансодержащего полиамида, полученного из дихлорангидрида метакарборановой кислоты и 9,9 -бис-(415

50 аминофенилфлуорена) и 0,4 вес. ч. полидигептилфосфината цинка и 58,8 вес. ч. графита.

Образцы готовят и испытывают, как описано в примере 1.

Коэффициент трения при температуре

350 С вЂ” 0,02, а в интервале температур 150—

350 С вЂ” 0,014 — 0,02.

Пример 11. 20 вес. ч. полихиноксалина, полученного 3,3,4,4 -тетрааминодифенилового эфира и 1,4-бис-(фенилглиоксалил)-бензола смешивают с 1 вес. ч. м-карборана и с

79 вес.ч. дисульфида молибдена. Образцы готовят и испытывают, как описано в примере 3.

Коэффициент трения при 350 С равен 0,10, а в интервале температур 150 — 350 С вЂ” 0,07—

0,010.

Пример 12, 40 вес. ч. полихиноксалина, полученного из 3,3,4,4 -тетрааминодифенилового эфира и 1,4-бис-(фенилглиоксалил)-бензола смешивают с 2 вес. ч. бис-(оксиметил)о-карборана и с 58 вес. ч. графита. Образцы готовят и испытывают, как описано в примере 3, Коэффициент трения при 350 С равен 0,011, а в интервале температур 150 — 350 С вЂ” 0,24—

0,011.

Формула изобретения

Композиция для антифрикционного материала на основе полифенилхиноксалинов и наполнителей, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения низкого и стабильного коэффициента трения до температуры 350 С, в него введена по меньшей мере одна модифицирующая добавка, выбранная из группы, содержащей терефталевый альдегид, тетранитрил пиромеллитовой кислоты, полифосфинаты металлов общей формулы

{М (ОР (R) (R ) 0) „) Х, где М вЂ” двух- или трехвалентный металл, а

R и à — алкильные, циклоалкильные, алкиларильные или арильные группы, соединения, содержащие и- или о-карборановую группировку, такие, как о-карборан,,и-карборан, фенил-о-кар боран, кар борансодержащие кислоты, карборансодержащие диолы, карборансодержащие олигомеры и полимеры, при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

Полифенилхиноксалин 5 — 98

Наполнитель 1 — 94

Модифицирующая добавка