close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4648

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4648
(13)
C1
7
(51) C 08J 5/16,
(12)
C 08L 77/00,
C 08K 13/02
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
АНТИФРИКЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ
(21) Номер заявки: a 19980126
(22) 1998.02.10
(46) 2002.09.30
(71) Заявитель: Институт
механики
металлополимерных систем им. В.А. Белого НАНБ
(BY)
(72) Авторы: Злотников И.И., Сергиенко В.П.,
Дорощенко В.И., Мельянцев А.Г., Петрашенко
П.Д. (BY)
(73) Патентообладатель: Институт
механики
металлополимерных систем им В.А. Белого
НАНБ (BY)
(57)
Антифрикционная композиция, содержащая полиамид, антифрикционный наполнитель, смазку, пластификатор и минеральный наполнитель, отличающаяся тем, что она в качестве смазки и пластификатора содержит льняное масло, включающее жирные кислоты при следующем их соотношении, мас. %:
пальмитиновая и стеариновая кислоты
9-11
олеиновая кислота
13-29
линолевая кислота
15-30
линоленовая кислота
44-61,
а в качестве минерального наполнителя − каолин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
полиамид
100
антифрикционный наполнитель
2,2-7,8
каолин
1,6-6,4
льняное масло
0,7-3,3.
BY 4648 C1
(56)
BY 1975 C1, 1997.
SU 1235880 A1, 1986.
RU 2086817 C1, 1997.
GB 2149805 A, 1985.
Изобретение относится к полимерным самосмазывающимся материалам, преимущественно для изготовления подшипников скольжения тяжелонагруженных узлов трения, работающих в условиях воздействия повышенных температур, например подшипников скольжения аксиально-поршневых насосов.
Известна антифрикционная полимерная композиция, содержащая, мас. %: графит - 10-24, дисульфид молибдена 8-10, политетрафторэтилен 1-3, оксид иттрия 1-3 и полиамид [1]. Недостатком композиции является
невысокая ударная вязкость, а также высокое водопоглощение.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является антифрикционная композиция, содержащая, мас.ч.: полиамид 100, антифрикционный наполнитель (графит или дисульфид молибдена) 3-6, минеральный наполнитель - диоксид титана 2-8, смазку - алкилфенол 0,08-1,2 и пластификатор алкилтрифосфаты алкоксипроизводных титана 0,1-1,8 [2]. Недостатком этой композиции является невысокая
стойкость к термоокислительной деструкции и снижение механической прочности и износостойкости при
контакте с минеральным маслом. К недостаткам известной композиции следует отнести также дефицитность
используемой смазки - алкилфенола (карданола), получаемого из скорлупы ореха кешью. Кроме того, используемые в композиции алкилтрифосфаты требуют для своего изготовления сложного и длительного технологического процесса и являются токсичными веществами, как и большинство фосфорорганических соединений.
Задача изобретения - повышение эксплуатационных и физико-механических свойств.
BY 4648 C1
Поставленная задача решается тем, что антифрикционная композиция, содержащая полиамид, антифрикционный наполнитель, смазку, пластификатор и минеральный наполнитель, содержит в качестве смазки и
пластификатора льняное масло, включающее жирные кислоты при следующем их соотношении, мас. %:
пальмитиновая и стеариновая кислоты
9-11
олеиновая кислота
13-29
линолевая кислота
15-30
линоленовая кислота
44-61,
а в качестве минерального наполнителя - каолин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
полиамид
100
антифрикционный наполнитель
2,2-7,8
каолин
1,6-6,4
льняное масло
0,7-3,3.
Льняное масло, введенное в композицию, выполняет роль смазки, пластификатора и способствует равномерному распределению частиц наполнителей в объеме полиамида. Содержание льняного масла менее 0,7
мас.ч. снижает антифрикционные свойства композиции, а содержание более 3,3 мас.ч. уменьшает механическую прочность. Введенный в композицию каолин повышает механическую прочность и теплостойкость полиамида. Содержание каолина менее 1,6 мас.ч. снижает механическую прочность и теплостойкость материала, а содержание сверх 6,4 мас.ч. приводит к появлению хрупкости и ухудшению перерабатываемости
композиции. В качестве антифрикционных наполнителей использовали графит или дисульфид молибдена.
Содержание антифрикционного наполнителя в количестве 2,2-7,8 мас.ч. позволяет оптимально сочетать механические и триботехнические характеристики материала.
Композицию готовят следующим образом. Гранулы полиамида загружают в смеситель, добавляют льняное масло и производят перемешивание в течение 3-5 мин. За это время масло равномерным слоем смачивает поверхность гранул. Затем в смеситель добавляют порошкообразные наполнители и производят перемешивание еще 3-5 мин. За это время частицы наполнителя равномерным слоем налипают на смоченные
маслом гранулы полиамида. Материал перерабатывают в изделия методом литья под давлением при температуре 220-230 °С и давлении литья 80-100 МПа на стандартном оборудовании.
Составы композиции конкретного выполнения приведены в табл. 1. Сравнительные свойства предлагаемой композиции и прототипа приведены в табл. 2.
Как видно из представленных данных, предлагаемая композиция не уступает известной по фрикционным
характеристикам, но превосходит ее по ударной вязкости на 17-26 %. Разрушающее напряжение при сжатии
у предлагаемого материала на 4-9 % выше, чем у прототипа, а теплостойкость на 10-15 °С. После выдержки
материалов в минеральном масле при 100 °С, имитирующем работу подшипника в присутствии смазки при
повышенных температурах, разрушающее напряжение у известного материала снижается в среднем на 31 %,
а у предлагаемого - в среднем только на 5 %. Теплостойкость известной композиции после термообработки в
масле снижается в среднем на 30 %, а предлагаемой - только на 3 %. Предлагаемый материал не содержит в
своем составе дефицитного карданола и токсичного фосфорорганического соединения, а содержит экологически чистое льняное масло, что повышает экологические свойства материала.
Таблица 1
Составы композиций конкретного выполнения
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
Компоненты
Полиамид 6 (поликапроамид)
(ОСТ 6-06-С9-83)
Полиамид 12 (полидеканамид) (ТУ 6-05-24-953-74)
Антифрикционный
наполнитель
- графит (ГОСТ 8293-73)
- дисульфид молибдена (ТУ
48-19-133-75)
Каолин (ГОСТ 19608-84)
Масло льняное
Оксид титана (ТУ 6-10-72778)
Масло минеральное, марки
МС-20 (ГОСТ 9762-75)
I
II
Заявляемый состав, мас.ч.
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
100
100
-
100
-
100
100
100
100
-
-
100
-
100
-
-
-
-
1,5
2,2
-
5
-
7,8
9
5
5
7
0,5
6,4
0,7
3,6
5,2
1,3
4
2
6,4
2,8
2,6
1,6
3,3
1
4
2
4
-
-
-
-
-
-
-
-
4
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2
2
BY 4648 C1
Таблица 2
Сравнительная характеристика материалов
Прототип
№
I
Показатель
BY 1975
№
1 Коэффициент трения
0,08-0,09 0,1
Интенсивность изнашивания,
2
I⋅10-9
0,4-0,5
0,5
3 Ударная вязкость, кДж/м2
78-82
92
Разрушающее напряжение
при сжатии, МПа
- исходное
170-175 180
4
- после 24 ч выдержки в минеральном масле марки И20А при 100 °С
128-135 170
Теплостойкость по
Вика, °С
- исходная
220-235 240
5
- после 24 ч выдержки в минеральном масле марки И20А при 100 °С
170-180 220
Заявляемый состав, мас. ч.
II
III
IV
V
VI
0,08 0,08 0,08 0,08 0,08
VII
VIII
IX
0,09
0,08
0,08
0,4
96
0,4
96
0,4
97
0,4
98
0,4
96
0,5
94
0,5
94
0,5
90
182
182
185
185
185
175
175
172
175
175
175
175
172
160
160
140
250
245
245
245
245
235
235
220
240
240
240
240
235
210
210
190
Составы I и VII показывают, что выход за заявляемые пределы содержания компонентов приводит к
снижению свойств материала. Контрольный состав VIII показывает, что использование в композиции не
каолина, а другого распространенного наполнителя - оксида титана приводит к снижению теплостойкости и
стойкости к воздействию минерального масла.
Контрольный состав IX показывает, что замена льняного масла на минеральное приводит к снижению
ударной вязкости и теплостойкости. Таким образом, только полное сочетание отличительных признаков
приводит к достижению положительного результата.
Разрушающее напряжение при сжатии определяли по ГОСТ 4651-82 на машине ЦД-10. Фрикционные
испытания проводили на машине трения СМТ-1 по схеме вал-частичный вкладыш. Коэффициент трения определяли при нагрузке 4 МПа и скорости скольжения 0,75 м/с, а интенсивность изнашивания при нагрузке 1
МПа и скорости скольжения 0,25 м/с. Теплостойкость по Вика определяли по ГОСТ 15065-69. Ударную вязкость определяли по ГОСТ 4674-80 на маятниковом копре.
Источники информации:
1. SU 1235880 А1, МПК С 08J 5/16, С 08L 77/00, С 08R 3/00, 1986.
2. BY 1975 С1, МПК С 08J 5/16, С 08L 77/00, С 08К 13/02, 1997.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
127 Кб
Теги
by4648, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа