close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY6291

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 6291
(13) C1
(19)
7
(51) C 10M 141/02, 141/06
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛИКАТПОЛИМЕРНОГО
НАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
(21) Номер заявки: a 20010071
(22) 2001.01.30
(46) 2004.06.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение Институт механики металлополимерных систем им. В.А.Белого
НАН Беларуси (BY)
(72) Авторы: Волнянко Елена Николаевна;
Злотников Игорь Иванович; Кудина
Елена Федоровна; Тюрина Светлана
Ивановна (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение Институт механики металлополимерных систем им.
В.А.Белого НАН Беларуси (BY)
BY 6291 C1
(57)
Способ получения силикатполимерного наполнителя для смазочных материалов путем смешения фенолоформальдегидной смолы резольного типа или эпоксидной диановой
смолы с водным раствором силиката натрия и водорастворимой солью и выдержкой смеси
в течение 5-15 мин, отличающийся тем, что перед смешением смолы с раствором силиката натрия в последний вводят малеимид, выбранный из группы, включающей N,N′гексаметилендималеимид, N,N′-мета-фенилендималеимид, N,N′-орто-фенилендималеимид,
выдержку производят перед введением водорастворимой соли, а в ее качестве используют
хлорид железа или формиат меди при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
водный раствор силиката натрия (по сухому остатку)
100
малеимид
6-12
смола
30-45
водорастворимая соль
52-88.
(56)
BY 3666 C1, 2000.
US 4125703 A, 1978.
US 4032511 A, 1977.
JP 08151548 A, 1996.
Изобретение относится к получению модифицированных органокремнеземных наполнителей, используемых в качестве загустителей, противоизносных и противозадирных
присадок для смазочных материалов.
Известен способ получения фенолсиликатного наполнителя, заключающийся в смешении гранулированного SiO2 с фенолсодержащими веществами и прогреве смеси в присутствии щелочного катализатора в течение 30-120 минут при температуре 70-120 °С [1].
Полученный продукт используют как наполнитель полимеров и антифрикционных материалов. Недостатком указанного способа является его длительность и энергоемкость.
BY 6291 C1
Известен другой способ получения фенолсиликатного наполнителя - путем смешения
геля кремневой кислоты с фенолсодержащим соединением в присутствии щелочного катализатора [2]. Смесь нагревают до температуры ниже точки кипения фенола и выдерживают 15-100 мин. Затем смесь нагревают до температуры 70-110 °С, добавляют альдегид и
выдерживают при этой температуре 20-30 мин. Способ требует больших затрат времени и
энергии, а полученный продукт не эффективен как наполнитель для смазок.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ
получения силикатполимерного наполнителя путем смешения фенолоформальдегидной
смолы резольного типа или эпоксидной диановой смолы с водным раствором силиката
натрия и водорастворимой солью - триполифосфатом натрия, взятых в соотношении, мас.ч.:
водный раствор силиката натрия (по сухому остатку)
100
фенолоформальдегидная или эпоксидная смола
6-28
триполифосфат натрия
2,6-9,5
с последующей обработкой переменным током частотой 2460 МГц и мощностью 560-790 Вт
в течение 1-2 мин, причем перед обработкой смесь выдерживают в течение 5-15 мин. [3].
Недостатком способа является его сложность, а также низкие антифрикционные свойства
наполнителей, получаемых по данному способу.
Задача изобретения - упрощение способа и повышение антифрикционных свойств наполнителя.
Поставленная задача достигается тем, что в способе получения силикатполимерного
наполнителя путем смешения фенолоформальдегидной смолы резольного типа или эпоксидной диановой смолы с водным раствором силиката натрия и водорастворимой солью и
выдержкой смеси в течение 5-15 мин, перед смешением смолы с раствором силиката
натрия в последний вводят малеимид, выбранный из группы, включающей N,N'-гексаметилендималеимид, N,N'-мета-фенилендималеимид, N,N'-орто-фенилендималеимид, выдержку производят перед введением водорастворимой соли, а в ее качестве используют
хлорид железа или формиат меди при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
водный раствор силиката натрия (по сухому остатку)
100
малеимид
6-12
фенолоформальдегидная или эпоксидная смола
30-45
хлорид железа или формиат меди
52-88.
Силикатполимерный наполнитель получают следующим образом.
В раствор силиката натрия (натриевое жидкое стекло) вводят малеимид и тщательно
размешивают. Затем при непрерывном перемешивании небольшими порциями вводят
эпоксидную или фенолоформальдегидную смолу (в виде 50-60 % спиртового раствора) и
продолжают перемешивание до получения однородной эмульсии. Полученную эмульсию
выдерживают в течение 5-15 мин, а затем коагулируют 20-30 % водным раствором хлорида
железа или формиата меди и отфильтровывают осадок, который сушат на воздухе и диспергируют. Для ускорения процесса сушки можно применять подогрев до 70-80 °С и принудительное вентилирование.
При содержании малеимида менее 6 мас.ч. снижается термостойкость получаемого
наполнителя, а содержание более 12 мас.ч. не приводит к дополнительному положительному эффекту, но возникают трудности с гомогенизацией смеси. Снижение содержания
смолы менее 30 мас.ч. приводит к ухудшению антифрикционных свойств получаемых наполнителей, а повышение содержания смолы сверх 45 мас.ч. не приводит к дополнительному положительному эффекту. Уменьшение времени выдержки менее 5 мин приводит к
неполному химическому взаимодействию между компонентами и ухудшению антифрикционных свойств наполнителя, а увеличение времени выдержки сверх 15 мин не приводит
к дополнительному положительному эффекту.
При содержании хлорида железа или формиата меди менее 52 мас.ч. полученная система имеет реакцию далекую от нейтральной и в ней содержится силикат натрия, который
2
BY 6291 C1
склеивает частицы кремнегеля, препятствуя их диспергированию. При введении указанных
солей в количестве большем 88 мас.ч. остается большое количество непрореагировавшей
с силикатом натрия соли, которую затем необходимо вымывать из полученного продукта.
Конкретные примеры осуществления способа приведены в табл. 1. Свойства полученных наполнителей приведены в табл. 2. Как следует из представленных данных, наполнитель, полученный по предлагаемому способу, обладает более высокими показателями, чем
наполнитель, полученный по прототипу.
Таблица 1
Примеры осуществления способа
Состав (мас.ч.), опеI
рация
Силикат натрия (по
сухому остатку),
ГОСТ 13078-81
100
Малеимид:
N,N'-гексаметилендималеимид
15
N,N'-мета-фенилендималеимид
N,N'-орто-фенилендималеимид
Фенолоформальдегидная смола марки:
СФ-381
26
ЛБС-1
Эпоксидная смола
марки:
ЭД-10
ЭД-20
Хлорид железа
45
Формиат меди
Выдержка, мин
2
Заявляемые примеры
IV
V
VI
VII
IX
X
XI
XII
100
100
100
100
100
-
6
4
9
-
9
-
-
-
-
-
-
-
-
-
7
-
-
-
-
-
-
37
-
-
42
-
45
-
50
-
-
37
-
37
-
34
64
8
70
10
39
76
12
82
13
88
15
92
20
70
10
70
10
70
-
II
III
100
100
100
100
100
100
12
-
10
9
8
-
11
-
-
-
-
-
30
-
32
52
5
58
7
VIII
Таблица 2
Свойства наполнителей
Заявляемые примеры
Характе- Прототип
I
ристики BY 3666
II
III
IV
V
VI VII
Термостойкость, °С
240
270 280 290 290 290 280 280
Коэффициент
трения
при
нагрузке:
10 МПа
0,038
0,039 0,034 0,032 0,034 0,032 0,034 0,033
20 МПа
0,014
0,012 0,011 0,012 0,011 0,009 0,011 0,011
30 МПа
0,036
0,034 0,034 0,030 0,030 0,028 0,028 0,032
задир
40 МПа
0,085 0,085 0,080 0,080 0,079 0,082 0,085
3
IX
X
XI
XII
280
260
280
250
280
0,034
0,012
0,030
0,082
0,042
0,014
0,036
0,085
VIII
0,032 0,032 0,040
0,011 0,015 0,015
0,012 задир 0,024
задир задир задир
BY 6291 C1
Контрольные примеры I и IX показывают, что выход за заявляемые пределы содержания
компонентов и временных пределов выдержки приводит к снижению всех показателей. Из
контрольного примера Х следует, что использование при изготовлении наполнителя только малеимида (без смолы) приводит к снижению нагрузочной способности наполнителя
при трении (при нагрузке 40 МПа наблюдается задир). А контрольный пример XI показывает, что использование только смолы (без малеимида) приводит к снижению термостойкости и нагрузочной способности. Из контрольного примера XII следует, что исключение
выдержки перед коагулированием смеси приводит к снижению показателей.
Термостойкость наполнителей определяли по данным термогравиметрии на дериватографе Q-1500 D. За количественную характеристику термостойкости принимали температуру, при которой начиналась интенсивная потеря массы образца. Коэффициент трения
определяли на машине трения СМТ-1 по схеме "вал-частичный вкладыш" при скорости
скольжения 0,5 м/с. В качестве вала использовали ролик диаметром 40 мм и шириной 10
мм из стали 45; вкладыш изготавливали также из стали 45. Исходная шероховатость поверхностей трения составляла Ra ≤ 0,2 мкм. Испытуемые наполнители дисперсностью не
более 50 мкм вводили в смазочное масло И-40 в количестве 2,5 мас. %. Полученная смазочная композиция подавалась в зону трения путем погружения ролика в кювету со смазкой.
Источники информации:
1. Патент США 4125703, МПК С 08G 8/04, 1978.
2. Патент США 4032511, МПК С 08L 77/04, 1977.
3. Патент РБ 3666, МПК С 08J 7/18, 2000 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
130 Кб
Теги
by6291, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа