Композиция для покрытия металлических поверхностей на основе фторсодержащего полимера

Композиция для покрытия металлических поверхностей на основе фторсодержащего полимера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е пц 56504У

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.07.75 (21) 2175159/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.77. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 08,08.77 (51) М. Кл С 08L 27/16

С 08К 3/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 678.743.41.046. .36 (088.8) и открытий (72) Авртоы изобретения (71) Заявитель

Л. С. Маркман, Я. Б. Фазылов и Б. С. Беликов

Государственное проектное конструкторско-технологическое бюро машиностроения!

- ) Й ":.;« !" . бйб:i.,tt 11,(у (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ МЕТАЛЛИЧЕ

ПОВЕРХНОСТЕЙ HA ОСНОВЕ ФТОРСОДЕРЖАЩЕГО

ПОЛИМЕРА

Изобретение относится к области переработки высокомолекулярных химических соединений, композиции из них можно применять в области машиностроения в качестве покрытий для металлических поверхностей.

Известны антифрикционные композиции на основе фторопласта и добавок, например карбидов титана, хрома, кремния, вольфрама

И

Основой этих композиций служит политетрафторэтилен, который является конструкционным материалом, а если и применяется в качестве пленочного материала (полученного из водной или спиртовой суспензий), то такие покрытия обладают низкой адгезионной способностью к металлам, сравнительно высоким коэффициентом трения в трущихся парах, невысокой износостойкостью и большими внутренними напряжениями, устранить которые трудно. Кроме того, политетрафторэтилен благодаря своей химической структуре нерастворим ни в одном из растворителей и не может применяться в качестве пленочных лаковых покрытий.

Известна также композиция для покрытия металлических поверхностей на основе политетрафторэтилена, содержащая графит или вещество, имеющее кристаллическую решетку, аналогичную решетке графита, например дисульфид молибдена или гексагональный нитрид бора.

Однако эта композиция, содержащая в качестве добавки только дисульфид молибдена, обладает относительно низким коэффициентом трения, но невысокой износостойко стью, а содержащая в качестве добавки только гексагональный нитрид бора обладает высокой износостойкостью и сравнительно высоким коэффициентом трения, что способствует более быстрому износу деталей.

Для снижения коэффициента трения композиции предлагаемая композиция содержит в качестве неорганической добавки смесь 1—

15 8 вес. % гексагонального нитрида бора и 1—

7 вес. % дисульфида молибдена, а в качестве основы б — 10%-ный раствор сополимера трифторхлорэтилена с 1винилиденфторидом (фторопластовый лак); содержание его в компо20 зиции 85 — 98 вес. %.

Исходный фторсополимер представляет собой мелкодисперсный .порошок белого цвета с уд. весом 2,1. Гексагональный нитрид бора — мелкозернистый порошок черного цвета

25 (5 — 50 мкг).

Предлагаемую композицию готовят следующим образом, Порошок фторсополимера засыпают в емкость, в которую затем заливают растворите30 ли в определенной очередности, вес. %:

565047

Амилацетат 45 — 47.

Толуол 22 — 5 — 23,5.

Ацетон марки А-22,5 — 23,5.

Производят интенсивное перемешивание с помощью герметической или магнитной мешалки (400 — 500 об/мин) в течение 30—

60 мин при температуре 30 — 40 С. В результате образуется фторопластовый лак — бесцветная вязкая жидкость.

Порошки гексагонального нитрида бора и дисульфида молибдена смешивают в смесительном барабане, который вращается вокруг своей оси со скоростью 150 — 200 об/мин в течение 2 — 2,5 ч.

Смесь порошков гексагонального нитрида бора и дисульфида молибдена рассыпают на противне, загружают в сушильную печь с атмосферой инертного газа (аргон или азот) и нагревают при 100 †1 С в течение 30—

60 мин.

Затем противни выгружают из печи и охлаждают до комнатной температуры.

Смесь высушенных порошков — 1 — 8 вес. /о гексагонального нитрида бора и 1 — 7 вес.

Содержание в композиции добавок, вес. о, Дисульфид молибдена, 1 — 7, гексагональный нитрид бора, 1 — 8

Гексагональный нитрид бора, 1 — 8

Дисульфид моли бдена, 1 — 7

Показатели

500 †6

400 †4

300 †3

300

250 †3

150

180 — 200

180 †2

250 †3

120

150

О, 4Х 105

0,4>(10

0,01

0,33 10

0,33>

0,09

О,ЗХ10

О,ЗХ105

0,4

0,04

0,1

0,06

Из приведенных в таблице данных видно, что композиция с добавками 1 — 7 вес. % дисульфида молибдена и 1 — 8 вес. /о гексагонального нитрида бора имеет коэффициент трения ниже, чем параллельные композиции, что позволяет повысить износостойкость композиции.

Ударная удельная вязкость, кг/см/см

Предел прочности, кг/см при сжатии при растяжении

Относительное удлинение, при растяжении при разрыве

Модуль упругости, кг/смя при сжатии при растяжении

Потеря массы за 10 ч при скорости 1200 об/мин, r

Коэффициент трения по стали

Предлагаемую композицию можно применять в качестве антифрикционного покрытия трущихся пар деталей машин, работающих при высоких температурах (120 — 180 С), в агрессивных средах, в условиях работы без смазки. дисульфида молибдена (от обще го количествй фторопластового лака) засыпается небольшими порциями во фторопластовый лак и перемешивается герметической или магнитной мешалкой (600 — 700 об/мин) в течение 40—

G0 мип.

Пример. Приготовленную, как указано в описании, полимерную композицию с добавками указанных количеств гексатонального нитрида бора и дисульфида молибдена испытывают в качестве покрытия трущихся пар.

Лабораторные испытания проводят на стандартных приборах по определению механических свойств покрытия, а также на специаль15 ном стенде, имитирующем соответствующую нагрузку и условия работы трущихся пар.

Средний износ покрытия на стенде после работы в течение 120 ч составил 0,01 г за 10 ч.

Параллельно проводят испытания компози20 ций раздельно с добавкой только дисульфида молибдена и только гексагонального нитрида бора. Механические свойства покрытий на основе вышеназванных композиций сведены в таблицу.

В результате применения композиции увеличивается срок службы металлических поверхностей на 10 — 20%.

Формула изобретения

Композиция для покрытия металлических поверхностей на основе фторсодержащего полимера, содержащая неорганическую добавку, 60 отличающаяся тем, что, с целью снижения коэффициента трения композиций, она содержит в качестве основы 6 — 10%-ный раствор сополимера трифторхлорэтилена с винилденфторидом в органическом растворите65 ле, а в качестве неорганической добавки—

565047

Составитель В. Балгин

Техред А. Камышникова

Редактор Л. Емельянова

Корректор Е. Хмелева

Заказ 1669/15 Изд. № 627 Тираж 633 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 смесь гексагонального нитрпда бора и лисульфида молибдена при следующем соотногнении компонентов, вес. %:

6 — 10%-ный раствор сополимера трифторхлорэтилена с винилиденфторидом в органическом растворителе 85 — 98

Гсксагональный нитрид бора 1 — 8

Диск;и:фпд молибдена 1 — 7

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

5 1. Пластические массы, 1969, № 9, с. 47 — 48.

2, Авторское свидетельство СССР 273423, кл. С 081 27/18, 1966.