Смазочный состав для полимерных и металлополимерных пар трения

Смазочный состав для полимерных и металлополимерных пар трения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

бибакотены4ЬА

О П И С А Н И Е < ц 55

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.01.75 (21) 2100981/04 (51) М. Кл. С 10М 3/14

С IOM 3/32 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет

Сввета Министров СССР

Aо делам изобретений и открытий

Опубликовано 30,04.77. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 20.06.77 (53) УДК 621.892(088.8) (72) Авторы изобретения

С. В. Щербаков, С. С. Песецкий и М. Б. Каплан (71) Заявитель Институт механики металлополимерных систем AH Белорусской ССР (54) СМАЗОЧНЫЙ СОСТАВ

ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ И МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ ПАР ТРЕНИЯ

0,01 — 3

До 100

Изобретение относится к области создания смазочных масел и может найти применение на машиностроительных предприятиях, использующих в деталях машин полимерные и металлополимерные узлы трения.

Известно применение смазочных масел для улучшения работоспособности металлических пар трения.

Применительно к полимерным узлам трения известно, например, применение смазочных составов на основе этиленгликоля в чистом виде и его водных растворов (I), а также на основе этиленгликоля с введенным в него в качестве присадки гидрохиноном (2). Последний состав является эффективным смазочным средством, способствующим улучшению условий трения для узлов из многих классов полимерных материалов (полиамидов, полиолефинов, материалов на основе полиформальдегид. и др.). Его действие состоит в том, что гидрохинон, введенный в небольшом количестве в смазку, замедляет процесс разрушения полимера при трении, снижая при этом его износ.

Однако такой состав имеет недостаточно высокие эксплуатационные свойства.

Цель предлагаемого изобретения — снижение потерь на трение, увеличение износостойкости и контактной прочности пары трения.

Для достижения поставленной цели предлагается смазочный состав для полимерных и металлополимерных пар трения на основе этиленгликоля, содержащий гидрохинон, доительно содержащий тиодипропионовую кислоту или ее производное при следующем соотношении компонентов, вес. %.

Гидрохинон 0,1 — 5

Тиодипропионовая кислота или ее производное

Этиленгликоль

Введение указанных соединений позволяет стабилизировать действие гидрохинона.

Известно, что в процессе фрикционного взаимодействия в поверхностном слое полимера имеют место механохимические процессы. Они могут быть инициированы в зонах высоких локальных температур вследствие интенсивного теплового движения и действия кислорода воздуха, а также при непосредственном механическом разрушении основных цепей или отрыва от них заместителей. Реакции протекают по

25 свободнорадикальному механизму и предопре деляют как свойства граничных слоев, так и прочность полимерных изделий в целом.

Свободные радикалы, взаимодействуя с сопряженной поверхностью, в значительной стеЗО пени определяют интенсивность износа и ве556172

Таблица 1

Результаты исследования работоспособности образцов из поликапроамида (контртело — сталь 45) в различных смазочных средах

Коэффициент трения

Р„„,=100 кг/см; V=0,89 м/с

Износ, мг

Р„„,=100 кг/см; V=0,89 м/с

Разрушающая контактная нагрузка, P кг/см, N=10e циклов нагружения

Смазка (вес. ey) Время работы образцов, час

10 20

10 20

40

40

0,034 0,028

0,023 0,022

0,032 0,027

Разрушается

2,6 4,2

1,3 2,8

2,3 4,3

0,028

: азрушается

6,8

Этиленгликоль

Разрушается

Разрушается

3,6 6,0

0,022

Этиленгликоль (95)

-1-гидрохинон (5)

Этиленгликоль (97,5)

+тиодипропионовая кислота (2)

Этиленгликоль (96,5)

+ гидрохинон (3)

+дигидразид тиодипропионовой кислоты (0,5)

Этиленгликоль (95)

-+-гидрохинон (3)

+тиодипропионовая кислота (2) Разрушается

Разрушается

0,022

100

Разрушается

0,028

Разрушается

6,8

Разрушается

Разрушается

0,023 0,018

0,017

1,0 1,9

2,3 3,9

5,1

0,017

0,017

110

0,022 0,016

0,8 1,8

0,016

2,2 3,7

4,4

0,016

0,016

110 личину коэффициента трения. Роль гидрохинона сводится к ингибированию микрорадикалов на стадии их возникновения и сокращению таким образом кинетической цепи радикального распада. Тиодипропионовая кислота или ее производные позволяет увеличить эффективность действия смазки и увеличить срок службы ее. Действие этих соединений состоит в том, что они могут разрушать гидроперекиси еще до возникновения макрорадикалов, ингибируя таким образом окислительные процессы. Возможна также регенерация продукта окисления гидрохинона (бензохинона) в активное исходное состояние.

Схематически этот процесс можно представить следующим образом.

Разрушение гидроперекисей в присутствии тиодипропионовой кислоты:

S — (СН2 — СН вЂ” СООН) 2+КООН-+(НООС вЂ” СН2 — СНя) 2 — $ = О+ЯОН (HOOC — СН2 — СНя) 2 — S = 0+ ROOH (HOOC — СН вЂ” СН2) 2 — S = О+КОН !!

О

Взаимодействие этих соединений с гидроперекисями приводит к образованию сульфоксидов и сульфонов, которые, в свою очередь, могут оказывать термостабилизирующее дейст- вие (3j.

Таким образом при добавлении в систему серусодержащих соединений, реализуется синергический эффект усиления стабилизирующего действия присадки.

В качестве производного тиодипропионовой кислоты может быть использован ее диэфир:

RO0C — СН2 — СН2 — S — СН2 — COOR, где R = CloHzI, С12Н2з, Наибольший эффект получен при введении в смазку диэтиленгликольтиодипропионата и дигидразида тиодипропионовой кислоты.

Эти соединения безвредны и могут быть введены в этиленгликоль непосредственным растворением при нагревании или в виде раствора в ацетоне с последующим испарением ацетона из смеси.

Результаты сравнительных испытаний смазок, приведенные в табл. 1 и 2, свидетельствуют о том, что предлагаемый смазочный состав обладает повышенной эффективностью по сравнению с известными.

Предлагаемый состав, по сравнению с известными смазками, позволяет снизить коэффициент трения в 1,2 — 1,3 раза, повысить износостойкость пары трения в 1,4 — 1,8 раза.

Состав высокоэффективен, безвреден и прост в изготовлении.

556172

Таблица 2

Результаты исследования работоспособности образцов из полипропилена (контртело — сталь 45) в различных смазочных средах

Коэффициент трения

Р„„,=100 кг/см; U=0,89 м/с

Износ, мг

Р„„„=100 кг/см; V=0,89 м/с

Время работы образцов, час

Смазка (вес. Oi) 40

50 10

20 30

20

10

0,035 Разрушается

Разрушается

0,035

0,035

1,6

Разрушается

2,8 3,6

2,2 3,0

2,8 3,5

Этиленгликоль

Разрушается

0,021

5,2

Разрушается

0,021 0,021

1,3

0,027

Разрушается

Разрушается

0,034 Разрушается

Разрушается

0,034

0,033

1,7

Разрушается

3,9

1,4 2,1

0,020

0,016 0,016

0,016

0,9

0,016

3,6 0,18

0,14

2,9

1,2 1,8

0,6

0,14

0,14

0,14

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. В. С. Кальницкий, Г. А. Сиренко. Сборник

«Трение, износ и смазка», Новочеркасск, 1971, т. 263, с. 114 — 124.

2, Авт. св. ¹ 458253, кл. С 10М 3/04, 1974 (прототип).

3. И. Фойгт. Стабилизация синтетических полимеров против действия света и тепла, Л., «Химия», 1972, с. 288 — 230.

0,01 — 3

До 100

Составитель Г. Цуканова

Техред А. Камышникова

Редактор В. Зенкевич

Корректор О. Тюрина

Заказ 1264/2 Изд. № 466 Тираж 668 Подписное

ЦНИИГ1И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Этиленгликоль (95)

+гидрохинон (5)

Этиленгликоль (97,5)

+тиодипропионовая кислота (2)

Этиленгликоль (96,5)

-1-гидрохинон (3)

+Гидразид тиодипропионовой кислоты (0,5)

Этиленгликоль 95)

+гидрохинон (3)

-+тиодипропионовая кислота (2) Смазочный состав для полимерных и металлополимерных пар трения на основе этиленгликоля, содержащий гидрохинон, о т л и ч аю щи и с я тем, что, с целью уменьшения потерь на трение, увеличения износостойкости и контактной прочности пары трения, состав дополнительно содержит тиодипропионовую кислоту или ее производное при следующем соотношении компонентов, вес. :

Гидрохинон 0,1 — 5

Тиодипропионовая кислота или ее производное

Этиленгликоль

Разрушающая контактная нагрузка, Р кг/см, N =-10 циклов нагруження