Смазочная композиция

(51) 5 30: 49; 06 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) Е ИЗОБРЕТЕНИЯ,.ВТОРСКО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ПИСАНИ титута маова в, СА, Феылов, М.В. итвинский, Анисимов, , Бабута чных вемпозицииоверхнольжения.(71) Ленинградский филиал Инсшиноведения им, А,А. Благонрав(57) Изобретение касается сма ществ, в частности смазочной к для тонкослойного покрытия на сти пар трения подшипников с Изобретение относится к составу твердосмазоцного тонкослойного покрытия, предназначенного для использованию в узлах трения скольжения.Цель изобретения - повышение противоизносных, противозадирных и адгезионных свойств смазочной композиции.Согласно изобретению смазочная композиция содержит в своем составе полибензимидазол (ПБИ), диметилдифенилсилоксан (ДМДФСО) регулярного строения общей формулы.Я 2 1697413 Цель - повышение противоиэносных, противозадирных и адгеэионных свойств смазочной композиции. Для этого используют состав, содержащий, мас.0/,: полибенэидазол 1 - б; диметилдифенилсилоксан (регулярного строения общей ф-лы Н(О(В)2-О-З(СНз)2-ОЯЯ 2 ЦОН, где й - фенил или З,б-дихпорфенил; и = 22-44; мол,м; 10000-20000) 1-6 и органический растворитель до 100. Смазочная композиция снижает износ вкладышей в 2 - 3 раза, повышает коэффициент задиростойкости в 1,5 раза в экстремальных условиях эксплуатации, Ресурс работы узла трения увеличивается при возрастании коэффициента трибопогических свойств в 2 - 4 раза. 2 табл. С 1 .и = 22-24,с мол.м. 10000 - 20000 при следующем ношении компонентов, мас.0,Диметилдифенипсилоксан 1-6 Полибензимидазол 1-6 Органическийрастворитель До 100Использование каждого иэ компонентов отдельно для формирования твердосмазочного покрытия неэффективно, так как покрытия из кремнийорганической смолы обладают неудовлетворительными физико-механическими свойствами, следовательно, и недостаточной износостой костью, а жесткоцепной полимер (ПБИ) обладает достаточной прочностью, но низким смазочным действием.Покрытия, полученные из композиции на основе обоих полимеров, имеют достаточные высокие физика-механические и трибологические свойства и одновременно стабильны при высоких температурах. При 5 этом применение, растворов с концентрациями компонентов ниже 1 Л мас.нецелесообразно в связи с образованием слишком тонких или несплошных пленок с низкой износостойкостью, а при концентрации 10 каждого компонента выше 6,0 мас.ф толщина покрытия начинает сказываться на ухудшении адгезии, следовательно, и трибологических свойствах.Предлагаемый интервал молекулярных 15 масс ДМДФСО (10 - 20) 10 з обусловлен тем, что при молекулярной массе ниже 10000 молекулы кремнийорганического соединения хуже совмещаются в композиции с молекулами ПБИ, у которых эта величина 20 составляет (30 - 50) 10 з.ДМДФСО - клейкая смола желтоватого оттенка с массовой долей летучих веществ не более 4,5/, температурой размягчения 60 - 90 С и плотностью 1,0 г/см, раствори ма в толуале. Соединение получено по известной методике 41.ПБИ ТУ 6 - 05 - 211 - 17 - 83) - полимер с массовой долей сухого остатка 15-30",ь, числом вязкости 0,5-1,5 и плотностью 1,0 - 1,1зг/см, растворим в диметилформамиде,В качестве органического растворителя используют толуол и диметилформамид . (ДМФА).Толуол - бесцветная жидкость, показатель преломления и о 1,4949, т,кип. 109 - 111 С, плотность при 20 С 0,856-0,861 г/см .ДМФА - бесцветная жидкость, показатель преломления и У 1,4269, т,кип, 1530 С, плотность при 20 С 0,9445 г/смз.Строго упорядоченное чередование метильных и фенильных радикалов в кремнийкисларадном остове в значительной степени 45 улучшает совместимость кремнийарганики с органическим полимером ПБИ, поскольку именно фенильные группировки обладают хорошей совместимостью с ароматическими фрагментами цепи ПБИ. Метильные группи ровки такой совместимостью не обладают, что способствует миграции полимера к поверхности. В результате равномерного чередования действие метильных группировок значительно ослабляется, они как бы экрани рованы фенильными фрагментами цепи, имеющими большие размеры. Лучшая совместимость и линейное строение молекулспособствуют более равномерному диспер.,гированию макрамолекул ДМДФСО и ПБИ в случае предлагаемой композиции. Таким образом, твердосмазочное покрытие представляет собой каркас из молекул жестко- цепного полимера ПБИ и равномерно распределенных па объему молекул ДМДФСО. Кроме того, регулярность строения молекул ДМДФСО практически исключает возможность его растворения в алифатической смазочной среде (масле), Сочетание равномерного диспергирования ДМДФСО и двойственного характера влияния диметилсилаксановых и дифенилсилоксановых группировок в молекулах ДМДФСО создает в зоне трения условия лучшего смазывающего действия, возможность миграции, равномерной дозировки молекул ДМДФСО в зону трения или к участкам нарушения сплош насти покрытия(залечивание дефектов), возможность переноса полимера на контртела (а чем свидетельствует почти нулевой износ ролика при испытаниях).Смазочную композицию готовят по следующей схеме: приготовление раствора ДМДФСО в толуоле: приготовление раствора ПБИ в диметилформамиде; введение при перемешивании раствора ДМДФСО в раствор ПБИ.Состав приготовленных образцов представлен в табл.1.Рабочие поверхности, подлежащие покрытию, предварительно тшательно очищают ат грязи, пыли, жара и псдабного, обезжиривают хлороформом, затем четыреххлористым углеродом, проводят травление в растворе МаОН концентрации 30 г/л при 60 С в течение 10 мин, После промывки и сушки детали полимерный состав наносят на поверхность из раствора окунанием, обливам или мягкой кистью, после чего деталь подвергают термоабработке в печи при 200-250 С в течение 2 ч для отверждения покрытия и затем медленно охлаждают до комнатной температуры,Физико-механические свойства твердосмазочных покрытий оценивают по величине адгезии методом нормального отрыва на разрывной машине Р(ГОСТ 7255-74).Трибологические свойства оценивают по величине коэффициентов износостойкости и задиростойкости, полученных при испытании образцов на роликовой машине трения СМЦпо методике, разработанной в ЦНИДИ, В качестве пары трения используют ролики диаметром 40 мм из стали 18 ХН 10 Т с азотированной поверхностью и колодки, вырезанные из вкладышей с покрытием типа Глико и бронзы БрФ 30. Ско- рость перемещения ролика относительно колодки составляет 1 м/с при частоте вращения ролика 220 об/мин. Смазывание осу1697413 Формула изобретен ия Смазочная композиция, содержащая полибензимидазол, кремнийорганическую 25 Та блица Содержание, нас,Х, в составе щ юр 4 ВВЮМЙ Еонпонент 12 3 4 56 7 8 9 10 11 ДИДФСОмол.и.х 10 ф33 0,8 1 е 0 3 эО бэО110 22 .-,- - : -- . 3 0Р8 17:- .- ;. ",: - - : .- . 30-., /"ф; : :,,. г, ; , ф; , . с0,8 ",1,0:. 3,0: 6 О.7 0 3;0 3,0.- 3,03;О.:,: 0 : 3,0-"Толуол , 49,"249,047,0. 44;0 43,0, 47,0 47,0 47,0 40 97,0ДИФА ,49,2.49.,0 47,0 44,0 43,0 ,47,0 47,0 .47,0:47;0 . -97,0 ществляют погружением роликов в масло М 14 В 2.Результаты испытаний представлены в табл,2,Из представленных данных следует, что образцы смазочной композиции, имеющие состав согласно изобретению, обладают повышенной износо- и задиростойкостью и лучшими адгезионными свойствами по сравнению с прототипом.Использование тонкослойных покрытий на поверхностях пар трения подшипников скольжения на основе. предлагаемого состава позволяет снизить износ вкладышей в 2-3 раза, повысить коэффициент задиростойкости в 1,5 раза в экстремальных условиях эксплуатации и увеличить ресурс работы узла трения при увеличении коэффициента трибологических свойств К; ) в 2-4 раза. смолу и органический растворитель, о т л и-"ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышенияпротивоизносных, противозадирных и адгезионных свойств, композиция в качестве 5 кремнийорганической смолы содержит диметилдифенилсилоксан регулярного строе.,ния общей формулы рН 0-%-051- 05 ОН ю 10лВ. СНз 8С 1 " 15 где Я- "/Си = 22-44, с мол.м. 10000 - 20000 при следующем соотношении компонентов, мас,. 20 Полибензимидазол 1-6указанный диметилдифенилсилоксан 1-6Органическийрастворитель До 1008 1697413 Таблица 2 Состав,Св ойства твердосмазочных покрытий КозфФициент Адгезия к стали задиростойкостик,. на отрыв, ИПа износостойкостиК,) .083. О;,99 20,0 0,84 1,56 70,0 112 3 , 134 4 128 4,26 100,0 50,0 3,18 2,30 115 0,96 30,0 70,0 50,0 116 1,50 0,88 0,85 0,97 8 9 2,01,08 1,2 090О,б 0,24 0,32 0,87 0,84 а йе а ж э Ф у Фифе атаФФП р и м е ч а н и е. Представленные втаблице свойствасостанон смазочной композиции относятся .к полимеру ДИДФСО как с енильными, так и с диклорфенильнымирадикалами. Составитель М.КолесниковТехред М.Моргентал Корректор М,Куль Редактор Заказ 1960 Тираж Подписное ВНИИ ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва,Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 12Прототип