Самосмазывающаяся полимерная композиция

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик(и) 528319 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву - 22) Заявлено 04,06,74 (21) 2031699 Кл.08 - 27/18 08 Х 5/16 рисоединением заявкиГасударственный омитет Совета Министров СССР по делам изобретений(23) Приорит Опубликовано 15,09,765 юллетень34 53) УДК 67 8,7 43. 4 . 046 (088,8) 45) Дата опубликования описания 03.1(54) САМОСМАЗЫВАЮЩАЯСЯ ПОЛИ АЯ КОМПОЗИЦ угопьных и г ния износостИзвестно графита, нит ышеого гоТФЭ порошка в каупучшающихзначение донувеличин изно ако 15ок иэтогочитепьасса сравн нои мере зав трения и впа елью ется увепиче ной нагрузки при работе вПредпагаю Изобретение относится к области антифрикционных композиций дпя изготовпения материалов дпя узпов трения без смазки,Известны самосмазываюшиеся антифрикционные композиции дпя узлов трения компрессоров и детандеров, включающие политетрафторэтилен (ПТФЭ), углеродный порошок и дисупьфид молибдена 1,21.Известно введение в ПТФЭ композиции рафитовых волокон дпя по ойкости 33.также применение природн рида бора, тапька и медн честве твердых смазок П ет о износостойкость. Одн стимых удельных нагруз са известных материалов итепьно невелико и в зна сит от условия работы узла жности газовой среды.дпагаемого изобретения являние предепа допустимой удепь и повышение износостойкостисухих и влажных газах.т в состав материала совместно вводить угольную ткань, графитированное волокно и комплекс твердых смаэок, состоящий из природного графита, нитрида бора и талька с добавкой медного порошка приспедующем соотношении компонентов; вес,ч.:Политетрафторэтилен 55-85 Углеродный порошок 1 3-35 Йисупьфид молибдена 0,1-10 Природный графит 1-3 Нитрид бора 0,08-1, 5 Тальк 0,05-1 Медный порошок О, 1-3 Угольная ткань 0,07-0,5 Графитированное волокно 0,2-1,5 Смесь природного графита, нитрида бора, дисупьфида молибдена, талька в порошкообраз ном состоянии90 мкм) и медный поро шок (4-5 мкм) подвергают совместному тонкому диспергированию (1-5 мкм) в вибромепьнице. Попитетрафторэтипен перемешивают в технической воде с добавкой поверхностно-активных веществ, например ОП, ОП, в гидросмеситепе пропепперного типа и затем диспергируют в коппоидной мепьнице. После этого в гидропопитетрафторэтиленовую пульпу вводят углеродный порошок 95 мкм) вместе со смесью, диспергированной в вибромельнице.Полученный состав подвергают совместному процессу гидросмешения и диспергированию. Затем вводят угольную ткань, нарезанную на полоски длиной 50 мм. После этого полученные компоненты вначале смешивают с целью предварительного измельчения ткани, а затем диспергируют до по лучения из ткани филаментрв длиной не более 5 мм. Последним в смеси добавля-. ется графитированное волокно в виде пучков длиной до 100 мм, и гидропульпу только смешивают до получения углерод б ных филаментов длиной 2-3 мм, Из гидропульпы при помощи вакуумирования иосушки при 135-150 С удаляется влага.Переработка пресс-порошка в иэделии производится двумя путями: 201. При содержании политетрафторэтилена в рецептуре более 70% - методом холодного прессования в пресс форме при давлении 400-500 кгс/см и последующей термической обработки заготовок в печи аэро Ь динамических потерь (ПАП-ЗМ) при 380- 385 С.2, При содержании ПТФЭ менее 70% - методом термомеханической обработки в пресс-форме при давлении до 700 кгссм ЗОа и 370 375 С,Детали требуемых размеров изготавливают из заготовок путем механической обработки.Ниже приведены примерные составы, рас- Зб считанные на 100 кг сухой шихты.П р и м е р 1, Гидросмеситель заполняют технической водой из расчета 2,5:1( по отношению к весу ПТФЭ) и вводят поверхностно-активное вещество ОП(ГОСТ 08433-57) в количестве 1%. Вода с поверх ностно-активным веществом перемешивается .10 мин. Затем в воду при перемешиваниипостепенно загружают фторопласт(ГОСТ10007-72) в количестве 86 кг и смешивают в течение 30 мин. При помощи центробежного насоса гидрофторопластовая пульпапо замкнутому циклу поступает из гидросмесителя в коллоидную мельницу, где происходит измельчение фторопласта. Этот про- З 0цесс ведут в течение 2 ч.Природный графит ЭЗМ (ГОСТ 747857), дисульфид молибдена МВЧ-А (ЦМТУ 06-1-68), нитрид бора (ТУ 2 УССР-3635-72), тальк (ГОСТ 879-52) и медный 55порошок (ГОСТ 49-60-68) соответственно600 г, 100 г, 80 г, 50 г, 100 г подвергают совместному тонкому диспергированиюв вибромельнице в течение 5 ч. Приготовленная тонкодиспергированная твердая смазка 60 с медным порошком вводится в гидрофторопластовую пульпу вместе с 13 кг углеродного порошка, состоящего из частиц размером менее 45 мкм и полученного из углеграфитовых заготовок (ТУ 48-20- 10-72), Процесс совмещенного гидр осмещения и диспергирования пульпы указанного состава ,ьедут в течение 6 ч, Затем в гидросмеситель помещают 70 г угольной ткани УТМ(ТУ-20-17-72) в виде полос длиной до 50 мм в течение 1 ч проводят смешивание компонентов.После этого гидропульпа вновь подвергается совместному процессу гидросмешения и диспергирования в течение 0,5 ч. В полученный состав добавляют 200 г графитированных волокон ВМН(ТУ 48-01-4-72) в виде пучков длиной до 10 мм и гидропульпу только смешивают в течение 0,5 ч. Рз гидропульпы при помощи вакуумирования иосушки при 135-150 С удаляют влагу.Пресс-порошок перерабатывают в изделие путем холодного прессования в пресс-форме при давлении 500 кгс/сьР, термическойо обработки заготовок в печи при 380-385 С и мехнической обработки в соответствии с требованиями по размерам и допускам.Пр и м е р 2. Состав, кг:Кокс литейный (ГОСТ8935-66) 13,5 Графитированное волокно ВМН1 Угольная ткань УТМ0,2 Природный графит ЭЗМ 1 Дисульфид молибденаМВЧ2 Нитрид бора 0,5 Тальк 0,8 Медный порошок 2 Фторопласт79Технологический процесс получения материала тот же, что и в примере 1,П р и м е р 3, Состав, кг,Углеграфитовый порошок(ТУ-20-1 0-7 2) 30 Угольная ткань УТМ0,1 Графитированное волокноВМН1 Природный графит ЭЗМ 0,9 Йисульфид молибдена 10 Тальк 0,5 Нитрид бора 1,5 Медный порошок 1Фторопласт 55Технологический процесс получения пресс- порошка по этому примеру ведут следующим образом.Тонкодиспергированную в вибромельнице смесь природного графита, дисульфида молибдена, нитрида бора, талька и медного528319 25 о примеру 1 дух с влаж тью 15-17 3 По примеру 2 о х 0 о примеру 3 Сухой азот ссодерханиемвлаги 0,010,1 г/м По авторскому свительству СССР298604(кокс 10-301, потетрафторэтилен -остальное) 3 То хе По авторскому свидетельству СССР358331( политетрафторлен 35-50%,35-50%, дисупьфидмолибдена 15-20%) эти- граф 5 2 дух с влажност 17 г/м в тех же условиях331). работающего ССР358 иция (пример го азота име ку в 1,5 раз материала, (авт,свид.Композ то предложенные 2) при работе в меют допустимую -2 раза выше, а чем у известного цы следует, пример 1 и го воздуха рузку в 1,5раза ниже,Из табпи композиции среде влажн удельную наг износ в 2-3) при работе в допустимую удвыше, а износ е сух нагру 5порошка вместе с угольной тканью помещают в предварительно диспергированную фторопластовую пульпу и подученный состав вначале смешивают в течение 1 ч, а затем проводят совмещенный процесс гидросмешения и диспергирования в течение 0,5 ч. Далее в смесь добавляют углеграфитовый порошок с размером частиц не более 0,5 мм, содержащих 45-55% частиц менее 90 мкм, и графитированное волокно. Весь состав 1 О перемешивают в течение 1 ч. После удаления влаги пресс-порошок прессуют в прессформах при давлении 700 кгс/см и темЪ бопературе 370-375 С. Из полученных заготовок изготавливают детали путем механической обработки,Допустимые удельные нагрузки и величины износов предложенных и известных материалов определяют на машине трения по схеме вал-вкладыш при трении по стали 1 Х 18 Н 9 Т в среде влажного воздуха и сухого азота.Результаты испытаний материалов по всем примерам в сравнении с известным представлены в таблице.Таблица5283 Составитель А. КулаковаТехред Н. Андрейчук Корректор С, Болдижар Редактор Л, Новожилова Заказ 5209/958 Тираж 630 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо дедам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7в 2 раза ниже, чем у известного материала (авт.свид. СССР298604),Таким образом, предложенные материалы имея повышенную допустимую удельную нагрузку, могут быть применены в бопее мощных и производительных компрессорах и детандерах при сжатии влажных и сухих газов,10формула изобретения Самосмазывающаяся полимерная компози ция, содержашая попитетрафторэтилен, углеродный порошок и дисульфид молибдена, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цепью увеличения предела допустимой нагрузки и износостойкости при работе в сухих и влажных газах, она дополнитепьно содержит угольную ткань, графитированное волокно,19природный графит, нитрид бора, тальк и медный порошок при следующем соотношениикомпонентов, вес.ч.:Политетрафторэтилен 55-85Угперодный пороыок 13-35Дисульфид мопибдена 0,1-10Угольная ткань Оэ 07-Оэ 5Графитированное волокно 0,2-1,5Природный графит 1-3Нитрид бора О, 08-1,5Тальк О, 05-1Медный порошок О, 1-3Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авт.св.298604, кл, С 08 1 29/16,1964 г.2, Авт,св,358331 кл, С 08 45/10,1971 г., прототип,3. Журнал 1 от 1 й-Вегас ", 1974, 192, 80-82 (нем.)