Композиция для покрытия металлических поверхностей на основе фторсодержащего полимера

О П И С А Н И Е 06504 УИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских СоциалистическихРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ б 1) Дополнительное к авЗаявлено 17.07 с присое Государственный комите 23) ПриориОпубликоваСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 3) УДК 678.743.41.046..36 (088.8) 15,07,77, Бюллетень Ме 2 ата опубликования описания 08,08.7Л. С, Маркман, Я. Б, фазылов и Б, С. Беликов ударственное проектное конструкторско-технологическое бюро машиностроения54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ МЕТАЛЛИЧЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ НА ОСНОВЕ ФТОРСОДЕРЖАЩЕГО ПОЛИМЕРАИзобре ботки вы нений, ко области для мета гексагональныи ем- ритетение относится к области перерасокомолекулярных химических соедимпозиции из них можно применять в машиностроения в качестве покрытий ллических поверхностей. Известны антифрикционные композиции на основе фторопласта и добавок, например карбидов титана, хрома, кремния, вольфрама ИОсновой 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 мо инитрид бора.Однако эта композиция, содержащая в качестве добавки только дисульфид молибдена,обладает относительно низким коэффициентом трения, но невысокой износостойкостью,а содержащая в качестве добавки толькогексагональный нитрид бора обладает высокой износостойкостью и сравнительно высо 10 ким коэффициентом трения, что способствуетболее быстрому износу деталей.Для снижения коэффициента трения композиции предлагаемая композиция содержит вкачестве неорганической добавки смесь 1 -15 8 вес. /, гексагонального нитрида бора и 1 -7 вес. % дисульфида молибдена, а в качествеосновы б - 10%-ный раствор сополимера трифторхлорэтилена с 1 винилиденфторидом (фторопластовый лак); содержание его в компо 20 зиции 85 - 98 вес.%.Исходный фторсополимер представляет собой мелкодисперсный порошок белого цветас уд, весом 2,1, Гексагональный нитрид бора - мелкозернистый порошок черного цвета25 (5 - 50 мкг).Предлагаемую композицию готовят следующим образом,Порошок фторсополимера засыпают вкость, в которую затем заливают раство30 ли в определенной очередности, вес, %:565047 Амилацетат 45 - 47.Толуол 22 - 5 - 23,5.Ацетон марки А,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 смеси- тельном барабане, который вращается вокруг своей оси со скоростью 150 в 2 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 в 1 С в течение 30 - 60 мин,Затем противни выгружают из печи и охлаждают до комнатной температуры.Смесь высушенных порошков - 1 - 8 вес. % гексагонального нитрида бора и 1 - 7 вес. % Содержание в композиции добавок, вес. Оо Дисульфид молибдена, 1 - 7, гексагональный нитридбора, 1 - 8 Гексагональный нитрид бора,1 - 8180 в 2 250 в 3 100 120 120 150 0,4 Х 1050,4 Х 100,01 О,ЗЗХ 10 аО,ЗЗХ 100,09 О,ЗХ 10О,ЗХ 1050,4 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,к г/с м/смфПредел прочности, кг/смфпри сжатиипри растяженииОтносительное удлинение, о,при растяжениипри разрывеМодуль упругости, кгсмяпри сжатиипри растяженииПотеря массы за 10 ч при скорости 1200 об/мин, г Козффициент 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 общего количествй фторопластового лака) засыпается небольшими порциями во фторопластовый лак и перемешивается герметической или магнитной мешалкой (600 - 700 об/мин) в течение 40 - 60 мип,П р и м е р. Приготовленную, как указано вописании, полимерную композицию с добавками указанных количеств гексатонального 10 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 специаль ном стенде, имитирующем соответствующуюнагрузку 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 компози ций раздельно с добавкой только дисульфидамолибдена 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%.55Формула изобретенияКомпозиция для покрытия металлическихповерхностей на основе фторсодержащего полимера, содержащая неортаническую добавку, 60 отличающаяся тем, что, с целью снижения коэффициента трения композиций, она содержит в качестве основы 6 - 10%-ный раствор сополимера трифторхлорэтилена с ви.нилденфторидом в органическом растворите ле, а в качестве неорганической добавки -565047 Составитель В. БалгинТехред 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, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 смесь гексагонального нитрпда бора и лисульфида молибдена при следующем соотногпении компонентов, вес. %:6 - 10%-ный раствор сополимера трифторхлорэтиленас винилиденфторидом ворганическом растворителе 85 - 98 6Гсксагональный нитрид бора 1 - 8 Дисгльфпд 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.