Полимерная композиция

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик оц 897809по делам изаоретеиий и открытийОпубликовано 15.01,82. бюллетень2 Дата опубликования описания 15.01.82(72) Авторы изобретения В, С. Дубровский, В. А. Струк, В. Г,ных сиСЙМ"..;д г1 .,7 Ф 71) Заявител Ин еханики металлополиАН Белорусской ССР 4) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИ рем 40 - 9 Изобретение относится к созданию компо зиционных материалов на основе полимеров для узлов трения, где необходимо проявление определенных демпфирующих способностей и высокой стойкости к истиранию.Полимерные материалы нашли в настоящее окое распространение в узлах трения 11.Однако применение материалов в чистом виде зачастую не приводит к желательному эффекту вследствие относительно низкой износостойкости, прочности, теплопроводности и высокого коэффициента трения.Известны полиуретановые композиции, спо. собные работать в узлах трения без смазок, включающие в качестве наполнителей парафин, вазелин и др. 21.Однако изделия, полученные из данного полиуретана, не обладают достаточной проч. ностыо к истиранию.Наиболее близкой к предлагаемой является полимерная композиция, включающая термопластичньш полиуретан и наполнитель. В качестве наполнителя композиция содержит 22 - ,5 вес,% сод этилена с ненасьпценнымэфиром Сэ - Са жирнои кислоты. Композицияимеет вид сухой смазки 13.Одним из недостатков композиции является неравномерное распределение наполнителяв массе полимера, что приводит к структурным неоднородностям и к ухудшению физико-механических свойств; изделия, изготовленные из нее обладают недостаточной контактной жесткостью, что существенно сужаетэксплуатационный диапазон их применения.Цель изобретения - снижение коэффициен.та трения, повышение износостойкости ифизико. механических свойств.Цель достигается тем, что в известную 15полимерную композицию, включающую термопластичный полиуретан и наполнитель,вводят в качестве наполнителя сополимерформальдегида с диоксоланом и дополиитель.но содержит форьптат меди и минеральноемасло при следующем соотношении компонетт.тов, вес.%:Термопластичныйполиуретан 08978091авто 1 ате т 11 па ДБ при уделы 1 ом давлылитья 800 - 1000 кгс/с 1"1- и 110 - 90",П р 11 м е О 2, 1), С:.1 е 111.Ь .,с 1 11сушенный состав полиуретана термош 1 ас.тп 1.ного - 40 вес.ч. и сополимера формальдегда с диоксоланом - 58 вес,ч. В смесь вьодят минералььОе масло - 1,6 нес.ч, и фомиат 1 иеди - 0,4 вес.ч. Смесь 11 аоерсба ют в изделия по тмнслогк 11,ан 1.тогичнс:1 1 п примеру 1.П О и м е р 3, (Ч). Сме 11 О 1 ва 1 ет р=-.рктельно подсушен 1 гь 1 е палкуретан тармолаткчный - 90 вес,ч. к сополимео фор;:лч.11,;.1.:ща с диоксоланом - 5 весэ 1. В и.,е.ь в ",с, дят минеральное масло - 4, вес,ч. и длр 1ат меди - 0,9 вес.ч. и перемешивают ц.полученчя ОДНО 1 од 11 огсостсча, П - -КОМ ОЗКЦИЮ ПОДВЕРГарзт Затеы ПЕРЕ"гСоставы композиций представлень 1 в табл.Физико-механические и фрикционные сво.сства составов приведены в табл. 2.КО:т 1 НОЗКцКЮ ИЗВЕСТНОГО СОСтаяа ИЗ-Засутствия сведений о ткпе применяемого полиуретана, а также композиции предлагаед мого состава приготавлива 1 от на основе термопластнчного полкуретана Десмопан" (марки 1). Формиат меди 0,4-0,9Сополимерформальдегидас диоксоланом 5,0 - 58,0Минеральное масло 1,6-4,1Улучшение физико-механических свойствкомпозиции достигается за счет синергетического действия всех компонентов, введенныхв,состав полиуретана. Наличие масла способствует равномерному распределению в смесигранулированных компонентов порошкообразных добавок и эатормакиванию процессаокисления металла, выделяющегося при разложении формиата. В свою очередь формиатмеди играет роль активного ингибитора окисления полиуретана и сополимера формальдегида. Хорошо химически совмещающиесяполимеры - полиуретан и сополимер формальдегида с дкоксоланом (СФД) образуют смесь,в которой активные группы полиуретана( - КНСО - и др,) блокируются функциональными группами сополимераформальдегида(СФД), В результате обеспечивается улучшение как фрикционных, так и физико-механических характеристик (жесткость, твердость,прочность при растяжении, коэффициент трения, износостойкость),Технологический режим приготовления ком.позиционного материала заключается в следующем.ЭПорошкообразный формиат меди подвергают сушке при 100 - 120 С в течение 1 - 2 чс целью удаления влаги, Затем его смешивэют с минеральным маслом. В полученнуюсмесь вводят предварительно подсушенныепри 60 - 70 С в течение 8 - 10 ч гранулы сополимера формальдегида с диоксоланом(СФД) и 1 олиуретан, после чего тщательноперемешивают до получения однородногосостава. Композиционный материал перерабатыАавают метацом литья под давлением на стандартном оборудовании при удельном давлении800 - 1000 кгс/см и температуре литья 180 -190 С.П р и м е р 1. (1), Гранулы термопластичного полиуретана (ТУ 3930349-73)60 вес,ч. смешивают с гранулами сополимера формальдегида с диоксоланом СФД(ТУ 6 - 05 - 1543-.72) - 36 вес.ч, В композицию вводят минеральное масло - 3,3 вес.ч.и тщательно перемешивают в мельнице бара. 5":1башгого типа, например МБП. После этогодобавляют высушенный (до содержания вла.ги 0,1%) поропкообразный формиат меди(ТУ 6 - 09-4384 - 77) - 0,7 вес.ч. и перемешивают до получения однородного состава, 3Полученную композицию перерабатывают методом литья под давлением на термопласт. Фрикцконные испытания проводили на ма.шине трения типа СМЦпри нагрузке10 кгс/см и скорости скольжения 0,625 м/с,В качестве контртела использовали ролик изстали д 5, .1 ВС = 42 - 45 ед., шероховатостьюР:= 0,.8-1 мкм, Как следует из представ.11,"., -,:.х данных, Оптимальными фиэи 1 со "е ":".чески. к 3 оикцион 1 п 1 ми свойствами. а а.сже эластичностью обладают составы 1и 1 сГ,ГЧ 1,.ктЕЛЬНЬ 1 Е ФИЗИКО МЕХаН 1 ЧЕСКИЕ И фР"ЬИО 1 ПтЬ:.; Ха аттЕОИСтИКК ПРЕДЛаГаЕМОй ГСО:,1г 1 ознци 11 варианты 1, 1, .Ч, и известнойприведены в табл. 3,СОИ 1 итСО 1 ИЕХаНИЧЕСКИЕ ХаРаютЕРИСтк 1 СИ КЗ ВЕСтиок 11 ОРЕ,11 паГаЕМОК аитЧфРИКЦИОННОК 1 сомпоэипк 1:. исследовали на машине 1 3 - -: тд 1"щарь 1 внстр;, няшине 1 Я 0 ь снабженн,",й паистав 1 сой гсл измерения твердости л НдИНЕ . М 11 - 2 Прк трЕ 1 дк пО СтатЬНОМЧ гоп 1:.ку (ИВС=42 45 ед)Как следует из представленных данных,прЕдпаГаЕМая СОМПОЗЧдяя Обпадает З 11 а 1 ПттЕЛ-но лучшими, необходимыми д 1 ьч определенных узлов трения, фрикционкымк характеристиками, более вь 1 сокой иэносостэйкостыои физико-механическими сво 11 ствами,,23 8 3 375 ица 3 окаэатели 350 7,Сополимер формальдегида с щоксоланом (СФ Минеральное маслФормиат меди Предел прочности пр растяжении , кгс/ вердость по БринеллюНВ, кгс/ему Коэффициент трения8Продолжение табл, 3 Составы Показатели Известный Прецлагаемыи Полиуретан - 96.вес,% Ч и сополимерэтилена- 4 вес,% Относительное удлинение, % 375 305 250 450 Коэффициент трения Р=5 кгс/мм 0,4 0,2 0,18 0,2 Ч = 0,25 м/сР = 10 кгс/см 2 Ч = 0,625 м/с 0,15 0,16 0,35 Интенсивность изнашивания,1 х 10 а Р = 5 кгс/см Ч = 0,25 м/с Р = 10 кгс/см17 Ч = 0625 м/с Сополимер формальдегида с диоксоланомс Минеральное масло 5 - 58 1,6-4,1Составитель Т. ЛаринаТехред Ж,Кастелевич Корректор М. Коста Редактор Н. Киштулинец Тираж 511 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 11872/35 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретенияПолимерная композиция, включающая термопластичный полиуретан и наполнитель,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения коэффициента трения, ловы р шения износостойкости и физико-механических свойств, она в качестве наполнителя содержит сополимер формальдегида с диоксоланом и дополнительно содержит формиат меди и минеральное масло при следующем соотношении компонентов, вес.%:Термопластичныйполиуретан 40 - 90Формиат меди 0,4-0,9 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Пластмассы в подшипниках скольжения. М "Наука", 1965, с. 34 - 47. 2, Полимеры в машиностроении. Харьков,1972, т, б, с, 92 - 93,3, Заявка Великобритании У 1446586,кл, С 08 . 75/04, опублик, 1976 (прототип).