close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY6696

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 6696
(13) C1
(19)
7
(51) C 08J 5/16,
(12)
C 08L 57/08, 67/03
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
АНТИФРИКЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ
(21) Номер заявки: a 20010995
(22) 2001.11.26
(46) 2004.12.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Объединенный институт
энергетических и ядерных исследований - Сосны" Национальной академии наук Беларуси (BY)
(72) Авторы: Якимцов Владимир Петрович;
Капустина Инна Борисовна (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Объединенный
институт энергетических и ядерных
исследований - Сосны" Национальной
академии наук Беларуси (BY)
(57)
Антифрикционная композиция, включающая полиэтилентерефталат и политетрафторэтилен, отличающаяся тем, что включает политетрафторэтилен, наполненный ультрадисперсным графитом при их массовом соотношении 95:5, при следующем соотношении
компонентов, мас. %:
полиэтилентерефталат
65-85
политетрафторэтилен, наполненный
ультрадисперсным графитом
15-35.
BY 6696 C1
(56)
RU 2016002 C1, 1994.
BY 1947 C1, 1997.
SU 1643567 A1, 1991.
RU 95107065 A1, 1997.
RU 2115669 C1, 1998.
JP 58032655 A, 1983.
Изобретение относится к антифрикционным композициям на основе термопластических полимеров и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения,
торцовых уплотнений и т.п., применяемых в узлах трения машин и механизмов, например
в насосах, эксплуатируемых в коррозионных средах.
Применение полиэтилентерефталата, обладающего рядом ценных свойств, таких как
химическая стойкость к растворителям и агрессивным средам, большая прочность и высокая температура плавления, в качестве антифрикционного материала ограничена из-за
хрупкости кристаллического полимера, узкого интервала его переработки и высокого коэффициента трения.
Известна термопластичная композиция [1], включающая полиэтилентерефталат, полиэтилен высокого давления, смазочное масло, графит или дисульфид молибдена.
BY 6696 C1
Композиция характеризуется повышенной деформационной стабильностью, однако
материал, полученный из этой композиции, не обладает достаточной механической прочностью и износостойкостью, вследствие чего его нельзя применять для изготовления антифрикционных изделий.
Известна также антифрикционная полиэфирная композиция [2], содержащая полиэтилентерефталат, полиэтилен, пентапласт и графит. Материал, полученный из такой композиции,
отличается высокой прочностью и низким коэффициентом трения. Однако износостойкость его не высока вследствие того, что применяемые полимерные добавки (полиэтилен
и пентапласт), имеющие низкие температуры плавления, не оказывают существенного
влияния на антифрикционные свойства материала.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является
антифрикционная композиция [3], которая содержит мас.ч.: гетероцепной термопласт 90-95 и
радиационно-облученный дозой 1-2 Мрад высокомолекулярный политетрафторэтилен 5-10.
В качестве гетероцепного термопласта композиция содержит термопласт, выбранный из
группы, включающий полиамид, полиэтилентерефталат, или те же стеклонаполненные
полимеры.
Известная композиция характеризуется высоким модулем упругости при растяжении
и ударной вязкостью. Применение радиационно-облученного политетрафторэтилена, хотя
и способствует улучшению технологичности композиции при формовании, однако не позволяет получить материал с высокой прочностью при сжатии, низким коэффициентом
трения и износом, поскольку политетрафторэтилен при действии излучения быстро разрушается и теряет большую часть своей прочности.
Задача изобретения - снижение коэффициента трения и износа при сохранении достаточно высоких физико-механических показателей материала.
Поставленная задача достигается тем, что антифрикционная композиция, включающая
полиэтилентерефталат и политетрафторэтилен, в качестве политетрафторэтилена содержит политетрафторэтилен, наполненный ультрадисперсным графитом при их массовом
соотношении 95:5 соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
полиэтилентерефталат
65-85
политетрафторэтилен, наполненный
15-35.
ультрадисперсным графитом
Применение ультрадисперсного графита с размером частиц 5-10 нм, благодаря высокой дисперсности наполнителя, не только препятствует агрегации политетрафторэтилена
вследствие уменьшения электризуемости, но и способствует равномерному распределению наполненного политетрафторэтилена в полиэтилентерефталате, что в конечном итоге
приводит к существенному улучшению антифрикционных свойств материала.
Оптимизация свойств материала, полученного из предлагаемой композиции, достигается при содержании 15-35 мас. % графитонаполненного политетрафторэтилена.
Для получения композиции используют:
полиэтилентерефталат (ТУ РБ 0330552-001-95) гранулированный;
политетрафторэтилен марки Ф-4 ПН 111, порошок с размером частиц до 30⋅10-6 м;
графит марки ГАК-2, порошок с размером частиц 5-10 нм.
Технология изготовления антифрикционного материала заключается в следующем. В
смесителе с механической мешалкой предварительно проводят смешение порошков политетрафторэтилена и ультрадисперсного графита до получения однородной массы, затем
при температуре 265-270 °С в инертной атмосфере сплавляют гранулы полиэтилентерефталата с полученной смесью порошков. После охлаждения расплава его измельчают в порошок до размеров частиц 100-150⋅10-6 м. Изделия из полученного таким образом пресспорошка получают прессованием при температуре 250 °С и давлении 40-50 МПа.
2
BY 6696 C1
Испытание антифрикционных свойств образцов материала проводились на машине
трения с вертикальной осью вращения типа "кольцо по кольцу" при скорости вращения
1350 об/мин, материал контртела - закаленная сталь - 45. Измерения проводились при сухом трении и нагрузке 1,2 МПа. Интенсивность износа материала по углу закручивания
тарированной пружины.
Испытания прочности на сжатие проводились на разрывной машине Р-0,5 на образцах цилиндрах диаметром 10 мм и высотой по стандартной методике.
Примеры составов 1-5 предлагаемой композиции и результаты испытаний образцов
полученного материала в сравнении с известным приведены в таблице.
Состав композиций и свойств материала
Содержание, мас. %
Прочность Коэффи- ИнтенсивУсадка,
Графитонаполность изноПример Полиэтиленна сжатие, циент
%
ненный политетМПа
трения
са, мг/см2⋅ч
терефталат
рафторэтилен
1
90
10
1,5
57
0,08
1,6
2
85
15
1,2
55
0,07
0,9
3
75
25
1,0
49
0,06
0,5
4
65
35
0,9
46
0,05
0,3
5
60
40
0,9
42
0,06
0,4
К
95
5
2,2
50
0,16
2,8
*
Прототип
95
5
0,25
К - контрольный пример, политетрафторэтилен ненаполненный;
*
) предварительно облученный политетрафторэтилен.
Как видно из приведенных в таблице данных, применение полиэтилентерефталата в
сочетании с политетрафторэтиленом, наполненным ультрадисперсным графитом, позволяет получить композиционный конструкционный материал с высоким комплексом физико-механических и антифрикционных свойств, который по коэффициенту трения и
износостойкости значительно превосходит и местные антифрикционные материалы.
Использование изобретения позволит повысить ресурс работы антифрикционных изделий из заявляемой композиции в узлах трения за счет повышенной износостойкости и
уменьшенного коэффициента трения.
Источники информации:
1. Выложенная заявка ФРГ 2525194, МПК С 08J 5/16, 1976.
2. Патент РБ 1947, МПК С 08J 5/16, 1977.
3. Патент РФ 2016002, МПК С 08J 5/16, С 08L 77/00, 67/06, 1994.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
158 Кб
Теги
by6696, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа