Полимерная композиция для деталейузлов трения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ -837974

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 160779 (21) 2797913/23-,05 (51) М

С 08 L 63/04 с присоединением заявки М(23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.0681.Бюллетень Но 22

Дата опубликования описания 15,0681 (53) УДХ678. 686 (088.8) А.Ф. Николаев, В.К. Крыжаиовский, В.Г. Каркозов, A.Ï. Новожилов, М.Б. Рубин, В.Е. Бахарева и А.О. Поляков (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Октябрьской Револ(юции и ордена . )

Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (71) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ

УЗЛОВ ТРЕНИЯ

Изобретение относится к получению порошкообразных полимерных композиций для изготовления изделий антифрикционного и фрикционного назначечия и может быть использовано при изI готовлении как антифрикционных прокладок в подшипниках скольжения, так и при изготовлении тормозных колодок и муфт различных транспортных устройств, а также механизмов для передачи движения.

Известна композиция для узлов трения, включающая эпоксидно-новолачный блоксополимер, поливинилбутираль и комплексный наполнитель - 15 асбест в сочетании с баритом (1.).

Недостатком известной композиции является низкая износостойкость.

Наиболее близкой к предложенной является композиция, содержащая 20 эпоксидно-новолачный блоксополимер, поливинилбутираль и другую комбинацйю наполнителей — асбест в сочетании с металлическим порошком и аморфным бором f2).

Однако износостойкость этой композиции также невысока и она работоспособна лишь в определенном диапазоне рабочих температур в контактной зоне (др 140 С). 30

Цель и з обре тения — повышение износостойкости.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция для деталей узлов трения, включающая эпоксидно-новолачный блоксополимер, и поливинилацеталь, содержит эпоксидно-новолачный блоксополимер, модифицированный и-третбутилфенолформальдегидным олигомером и в качестве поливинилацеталя — поливинилформаль, при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Эпоксидно-новолачный блоксополимер, модифицированный п-третбутилофенолформальдегидным олигомером 100

Поливинилформаль 50-100

Для получения эпоксидно-новолачного блоксополимера, модифицированного п-третбутилфенол вормальдегидным олигомером (ЭНБФС) берут эпоксидно-новолачный блоксополимер, полученный сополимеризацией диановой смолы ЭД-16 и новолачной смолы

СФ-020 в соотношении 6-4 в течение

3 ч при 120 С. Затем температуру в реакционном стакане поднимают до

140ОC и добавляют 32 масс.ч. п-третбутилфенолформальдегидного олигомера

837974

Т а б л и ц а 1

Сво

145

80-100 при изгибе

Ударная вязкость, кДж/м

4- 5

213

224

0,45- 0,5 (15-18) 10

Коэффициент трения

Весовой износ, г/м

Данный материал может быть использован для получения композиций не только фрикционного, но и антифрикционного назначения. Использование в качестве наполнителя углеволокна

"Грален" позволяет получить антифрикционный материал с коэффициентом трения 0,04-0,08 и интенсивностью весового износа (0,02-0,04) 10 г/м при соотношении олигомерное связующее — углеволокно 1:1.

Приготовление порошкообразной композиции осуществляют смешением всех компонентов в шаРовой мельнице в течение 1 ч при 15-25 С. Сначала в мельницу загружают ЭНБФС и измельчают в течение 15 мин. Затем добавляют тонко измельченный поливинилформаль и массу перемешивают 45 мин.

Для получения антифрикционной композиции одновременно с поливинилформалем вводят углеволокно "Грален" смолы СФ-180 на каждые 68 масс.ч. эпоксидно-новолачного блоксополимера. Модификацию проводят в течение

0 „5-1 ч до прекращения газовыделения. Свойства ЭНБФС при температуре отверждения 180 С в течение 12 ч о представлены в табл 1. В композиции .используют поливинилформаль по

ГОСТУ 10758-64.

Следует отметить, что введение ме нее 50 масс.ч. поливинилформаля (ПВФ) на 100 масс.ч. ЭНБФС, оказывает недастато .ное пластифицирующее действие на жесткий реактопласт, в то же время увеличение содержания поливинилформаля свыше 100 масс.ч. приводит к потере физико-механических свойств композиции и увеличению интенсивности износа при фрикционном взаимодействии. разруШающее напряжение, МПа при сжатии

Твердость по Бринеллю МПа

Температура размягчения по Вика, С

После окончания смешивания компонентов порошкообразную композицию выгружают и в прессформах готовят изделия методом горячего прессования при 175-185ОC и давлении 15-40 МПа до отверждения композиции. При этом насыпная плотность порошка 500700 кг/м ; насыпная плотность порошка после утряски 700-850 кгlм 9., угол естественного откоса 37

П р и.м е р 1. К измельченному в порошок (100 масс.ч. ) эпоксидноноволачному блоксополимеру, модифицированному п-третбутилфенолформальдегидным олигомером, добавляют

50 масс.ч. порошкообразного поливинилформаля. Смесь перемешивают в течение одного часа в шаровой мельнице. Затем из композиции прессуют изделия в предварительно обработанной в антиадгезионном составе прессформе.Загруженный материал выдерживают в прессформе 1,5 мин на 1 мм толщины изделия при температуре прессования 180 С и удельном давлении 30 МПа. После прессования изделие дополнительно выдерживают вне формы при 180 С в течение 6 ч для более полного отверждения. При этом получают изделия из материала ФЭФ-50 с физикомеханическими свойствами, указанными в табл. 2.

Пример 2 . К измельченному в порошок (100 масс.ч.) ЭНБФС добавляют 100 масс.ч. ПВФ. Смесь перемешивают 15 мин в шаровой мельнице, а затем гомогенизируют на вальцах

20 мин при 120 С. Полученную смесь прессуют.в предварительно обработанной адгезионным составом прессформе в течение 2 мин на 1- мм толщины изделия при температуре прессования

180 С и удельном давлении 30 NIIa.

После прессования материал отверждается 6 ч при 180 С вне формы. Получают фрикционный материал марки

ФЭФ-100, имющий фрикционные и физико-механические свойства, приведенные в табл. 2.

Пример 3. Аналогично примеру 2 получают материал марки

ФЭФ-75 следующего состава, масс.ч.:

ЭНБФС 100

ПВФ 75 со свойствами, приведенными в ,табл 2.

Пример 4 . Аналогично примеру 2 получают антифрикционный материал марки ФЭФУ-200 следующего состава, масс.ч.:

ЭНБФС 100

ПВФ 100 .Углеволокно

"Грален" 200 со свойствами, приведенными в табл. 2.

Свойства полученных композиций в сравнении с известными приведены в табл. 2.

837974

Т а б л и и а 2

Свойства

Плотность, кг/м

1300 1300 1300 1600 1600- 1600- 1200 19001800 1800 2100

0,3 0,3 0,1-0,2 0,1- 0,1- 0,6 0,3

0,2 0,2

0,3

Усадка,Ъ

Разрушающее напряжение при изгибе, МПа

80-

100

80-100 60-80 60-95 50-90 80 50-70

8095

Твердость по

Бринеллю, МПа 200- 220- 210- 230- 220- 200- 200- 200240 240 . 230 250 250 250 220 250

Коэффициент теплопроводности, Вт/м град.

0,3 0,35 0,25- 0,45 0,45 0,35 0,2- 0,3

0,35 0,3

Коэффициент трения при

Р=ЗОО Н

0,04- 0,65- 0,65- 0,6- 0,5

0,08 0,7 0,75 0,7

0,650,8

0,65- 0,650,8 0,8

Износ при давлении г/мх 10

50 МПа

300 МПа

0,12 0,12 0,12 0,03 1,5 1,5 10 8

06 06 06 003 2 . 25 Разрушаются

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 4346/38

Тираж 530 Подписное

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

Полимерная композиция для деталей узлов трения, включающая эпоксидно-новолачный блоксополимер и поливинилацеталь, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения износостойкости, она содержит эпоксидно-новолачный; блоксополимер, модифицированный и-третбутилфенолформальдегидным олигомером и в качестве поливинилацеталя — поливинилформаль, при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Эпоксидно-новолачный блоксополимер, модифицированный п-третбутилфенолформальдегидным олигомером 100

55 Поливинилформаль 50-100

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 407934,кл. С 08 С 63/04, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2746616/23-05. кл. С 08 L 63/04, 25.01.79 (прототип)