Антифрикционная полимерная композиция и способ ее получения

союз совЕтскихсоциАлистическихРЕСПУБЛИК А 1 ИЗОБРЕТЕН тельство СССР 77/00, 1979. тся улучств и уве- реимущестспособам их полу использовано в р машиностроения, и судостроения, вкладышей подшил скользящих напра жения, работающи душной и водной получают(полигекс шивают скольжения х и опор с и Омин с и 902 отюминия, П л ез смазки в вдах. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изОБРетениям и ОткРытиямПРИ ГКНТ СССР(71) Особое конструкторско-технологическое бюро "Орион" при Новочеркасском политехническом институте им. С. Орджоникидзе(54) АНТИФРИКЦИОШ 1 АЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к анти" фрикционным самосмазывающимся композициям на основе полиамидов, а также способам их получения и может быть использовано в машиностроении. Изобретение позволяет улучшить антифрикционные свойства, износостойкость, преимущественно в воде, за счет того, что композиция на основе смеси полиамидов высокомолекулярного полиэти-,Изобретение относится к антифриконным самосмазывающимся композицина основе полиамидов, а также к ения и может бытьзличных областяхриборостроения,авидля изготовления ЯО 1558932 С 08 Л 5/16, С 08 1. 77/00, С 08 К 13/04 // (С 08 К 13/04 3:22, 7:04) лена низкого давления (2,0-6,0 мас.7)и политетрафторэтилена (0,5-2,0 мас.Х)дополнительно содержит графитированное волокно (10,0-17,5 мас.7), окисьалюминия (10,0-17,5 мас,7) и поливиниловый спирт (2,0-4,0 масе 7), а вкачестве полиамидов используют полигексаметиленадипинамид (остальное)и полидодеканамид (5,0-12,5 мас.Е).Способ приготовления композиции заключается в соединении при сухом перемешивании полигексаметиленадипинами-да с поливиниловым спиртом и частьюокиси алюминия, а полидодеканамид -с графитированным волокном, Полученные смеси раздельно пластицируют,экструдируют и гранулируют, Политетрафторэтилен и высокомолекулярныйполиэтилен низкого давления по отдельности соединяют с оставшимся количеством окиси алюминия, Из полученных смесей раздельно приготавливаютнити диаметром 0,1-0,5 мм, из которых получают волокна диаметром 0,050,10 мм и измельчают их до длины3-10 мм. 2 с.п. ф-лы., 2 табл,Целью изобретения являние антифрикционных свочение износостойкости,в нно в воде.Предлагаемую композицию следующим образом.Высокоплавкий полиамид метиленадипинамид - ПА) при 15-32 С в течение 10-3 поливиниловым спиртом (ПС) общего количества окиси аллучеццуьэ сырьевую смесь пластицируют при 25-285 С и экструдируют, Давление в экструдере 35-60 %1 а. Частота вращения шнека при шаге нарезки 0.,7-0 (где В - диаметр шнека) 30 80 об/мин, Расплав сырьевой смеси пропускают под давлением экструзии через охлаждаемую экструзионную головку, длина формуюцей части которой 10 соотносится с ее диаметром как 150200/ 1. (Скорость движения экструдата 10-50 м/мин). Полученный на выходе из головки отвержденный пруток диаметром 6-10 мм (зависит от диаметра 15 формующего канала) охлаждают при пропускании через масляную ванну с температурой масла 7-12 С и измельчают на гранулы длиной 3-10 мм, Получают композицию А. 20Низкоплавкий полиамид (полидодеканамид - ПА) смешивают при 15- 32 С в течение 10-30 мин с графитированными волокнами (ГВ) длиной 5-50 мм, Подготовленную смесь пластицируют при 25 180-200 С и экструдируют через охлаждаемую удлиненную экструзиоццую головку. Давление экструзии 35-60 МПа, Охлажденный в масляной ванне до 7- 12 С экструдат измельчают на грацулы длиной 3-10 мм, Получают композицию В. Несовместимый полимер политетрафторэтилен (ПТФЭ) смешивают при 15 32 С в течение 10-20 миц с 37 от общего количества окиси алюминия. 11 ругой несовместимый полимер - высокомолекулярный полиэтилен низкого давления (ВМПЭНД) смешивают с 77 от общего количества окиси алюминия. Из полученных смесей раздельно приготавливают нити при давпении 30-35 МПа диаметром О, 1-0,5 мм, которые затем подвергают термообработке при температурах соответственно 370+5 и 210+5 С, после чего из полученных нитей методоМ гидростатической экструзии получают волокна диаметром 0,05-0,1 мм и измельчают их до длины 3-10 мм. Получают композиции С и 0 .50Полученные композиции А,В,С и И соединяют при сухом перемешивации,озатем нластицируют при 257-285 С, смешивают в расплаве и. грацулируют, Композиция может быть переработана в изделия всеми известными метолами для переработки термопластов.2,0-6,0 2,0-4,0 0,5-2,0 давленияПоливициловый спиртПолитетрафторэтиленПолигексаметиленадипинамид Остальное 2, Способ получения антифрикциоцной полимерной композиции на основе смеси полиамидов, включающий сухое перемешивание компонентов, пластификацию, смешение в расплаве и гранулирование, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения антифрикционных свойств и увеличения изцосостойкости, преимущественно в воде, предварительно перемешивают полигексаметиленадипинамид с поливиниловым спиртом и частью окиси алюминия, а полидодеканамид - с графитированным волокном, полученные смеси А и В раздельно пластицируит, экструдируют и гранулируют, политетрафторэтилен и высокомолекулярный полиэтилен низкого давления но отдельности соединяют с оставшимся количеством окиси алюминия, из полученных смесей С и 0 раздельно приготавливают нити диаметром 0,1-0,5 мм, из которых получают волокна диаметром 0,05-0,1 мм и измельчают их до длины 3-10 мм, причем добавление окиси алюминия к указанным смесям А-П осуществляют пропорционально массе компонентов, с которыми ее смешивают,Образцы из полученной ац гифрикциоццой полимерной композиции получают методом литья под давлением.Составы полимерной композиции исвойства даны в табл. 1 и 2,Формула изобретения1. Антифрикционная полимерная композиция, включающая смесь полиамидоввысокомолекулярный полиэтилен низкогодавления и политетрафторэтилец, о ти ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюу." "чшения ацтифрикционных свойств иувеличения изцосостойкости, преимущественно в воде, композиция содержи-,в качестве полиамидов полигексаметиленадипинамид и полидодеканамид и дополнительно графитцрованное волокно,смесь алюминия и поливициловый спиртпри следующем соотношении компонентов, мас.:Графитировацное волокно 10,0-17,5Окись алюминия 10,0-17,5Полидодеканамид 5,0-12,5Высокомолекулярныйполиэтилен низкогоюф л ива оо очо счаМ сЧ счю оооо ИИ л л о ов ооо юч л оо а юю сооо СЧ ЧОо оо о Ию оф ф а о юа х ф х щ о хх О 5 а е ха ах хх ххо 0 х й 3 х Рцф ф х х ф оо о охай ч) о о о ЬО о,х 3юцомаюо5 хх фЯ ф о о и ае хох хеф юфю аюСО Оо ео и о о л а л м ххЫа 4ицохо о .хофолОщЯ Х о 5 ц х о х А йсч оцх 1 558932 О чюм о И л а Иач ИаИ Ил Ил вф ИИ Д а Що о о и х х ф о х х х хф юю цвай Хф Цо щ ф ф 6 Е ы х Е З оХ ю-Е йх ох фй 3 О ЮОв 1твоО Ою1558932 Т а б л и ц а 2 Способ получения Пример Коэффициент тренияКомпозици Контртел при при возсжа изгитии бевоз- водадух оз- водаух 97,4 62,8 рольные 2 ПА-бб, ПС и часть А 10 зсоединяют при сухом перемешивании, пластицируют,смешивают в расплаве и .гранулируютПТФЭ и часть А 1 Оэсоединяют при сухом перемешивании, из полученной смеси приготавливают нити,из которых получают волокна и измельчают их ИО,О 75 .й; 1, 3-1 О )ВМПЗНД и оставыуюся частьА 1 Оз соединяют при сухомперемешивании, из полученной смеси приготавливают нити, из которых получают волокна и измельчают их (дд 0,075 мм;1 = 3-10 мм)ПАи ГВ соединяют присухом перемешивании, пластицируют, смешивают в.расплаве и гранулируютПолученные композиции соединяют при сухом перемешивании, пластицируют, смешивают в расплаве и гранулируют8 Изготавливают композициюпо примеру 2, но при этомиз смесей ПТФЭ с Л 10 иВМПЭНД с Л 10 приготавливают волокна диаметромда= 0,05 мм9 Изготавливают композициюпо примеру 2, но при этомиз смесей ПАЗ с Л 1 Оз иВМПЭНД с Л 10 приготавливают волокна диаметромЙ 8 Ор 1 ммКонтИнтенсивность изна- редел прочшивания, мкм/км ности, МПа 018 00 232 20 47, 30 О, 18 0,054 2402,5 53 4,0 98,2 63,4 0 19 О 054 251 3 О 54 5 О 96 3 62 71558932 Пример Интенсивность изнашивания, мкм/км Способ получения Коэффициент тренияредел прочости, МПа Контрте Композици рн при воз- вода жа изгиии бе оз- водаух воз- водадух0,20 0,058 10 0,20 0,059 0,21 0,063 0,22 0,065 20 Изготавливают композицию по примеру 2, но приэтом из смесей ПТФЭ сА 10 з и ВМПЭНД с Л 10 зприготавливают волокнадиаметром й 8 = 0,14 ммИзготавливают композициюпо примеру 2, но при этомиз смесей ПТФЭ с Л 10 9 иВМПЭНД с А 10 приготавливают волокна длиной 1 == 0,5-3 ммИзготавливают композициюпо примеру 2, но при этомиз смесей ПТФЭ с Л 10 з иВМПЭНД с Л 10 приготавливают волокна длиной1 = 10-20 ммИзготавливают композициюпо примеру 2, но при этомиз смесей ПТФЭ с Л 10 З иВМПЭНД с Л 10 з приготавливают нити диаметром йн=1 ммПА, ПС и часть Л 1 Оз 0,23 0,067соединяют при сухом перемеыивании, пластицируют,смешивают в расплаве и гранулируют ПТФЭ и оставшуюсячасть А 1 Оз соединяют присухом переиешивании, изполученной смеси приготавливают нити,из которыхполучают волокна и измельчают их (Й в = 0,075 мм,1 = 3-10, мм)Из ВМПЭНД приготавливаютнити, из которых получаютволокна и измельчают их(с 1 .= 0,075 мм, 1, = 3 -10 им)ПАи ГВ соединяют присухом перемешивании,пластицируют, смешиваютв расплаве и гранулируютПолученные композиции соединяют при сухом перемешивании, пластицируют,смешивают в расплаве игранулируют 10 Продолжение табл. 2 274 4,0 60 7,0 92,8 58,1 293 3,5 58 5,0 97,3 61,4 301 4,0 60 5,0 96,9 60,9 312 4,5 63 4,5 96,7 60,8 295 40 59 5 ф 0 973 628Способ получения Пример радел прочности, МПа Контртел Композици при при воэвода изгибе сжа воз- водадух оз- водаух тии ПА, ПС и часть А 10соединяют при сухом перемешивании, пластицируют, смешивают в расплавеи гранулируютИз ПТФЭ приготавливаютнити, из которых получают волокна и измельчаютих (с 1 р .= 0,075 мм, 18 =3-10 мм)ВМПЭНД и оставыуюся частьА 10 з соединяют при сухом перемешивании, изполученной смеси приготавливают нити, из которых получают волокна иизмельчают их (6 8=0,075 мм,1 р = 3-10 мм)ПАи ГВ соединяют присухом перемешивании,пластицируют, смешиваютв расплаве и гранулируютПолученные компоэищщ со"единяют при сухом перемешивании, пластицируют,смешивают в расплаве игранулируютПА, ПС, А 1 Оз и ПТфЭсоединяют при сухом перемешивании, пластицируют,смешивают в расплаве игранулируютИз ВМПЭНД приготавливаютнити, из которых получают волокна и измельчаютих И р = 0,075 мм, 13-10 мм)ПАи ГВ соединяют присухом перемешивании,пластицируют, смешивают врасплаве и гранулируютПолученные композиции соединяют при сухом перемешивании, пластицируют,смешивают в расплаве игранулируютПА-бб, ПС, А 1 0 и ВМ 11 ЭНДсоединяют при сухом пере 0,22 066 302 4,0 63 5,5 97,5 62,7 0,24 0,072 328 4,5 61 5,0 97,6 62,1 0,25 0,074 340 5,0 65 5,0 9,5 62,01558932 Продолжение табл. 2 Пример Способ получения КоэдхЬициент тренияИнтенсивность изнашивания,мкм/км редел проч.ости, МПа Композици воз- в онтртел при при сжа изг ида тии бе воз- вода озпластицируют,расплаве и мешив а нии смешивают,25 0,07 б Составитель Г. Рыбасованько Техред А. Кравчук Корректор С.Некиа акто аказ 817 ираж 437 Подписное ого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС35, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 ВНИИПИ Государстве11 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,10 гранулируютИз ПТфЭ приготавливаютнити,из которых получаютволокна и измельчают их(с 1 = 0,075 мм, 1 =- 3-10 ми.)ПАи ГВ соединяют присухом перемешивании,пластицируют, смешивают в расплаве и гранулируютПолученные композициисоединяют при сухом перемешиваиии, пластицируют,смешивают в расплаве игранулируютПА-бб, ПС, А 1 Оз,ВМПЭНЛи ПТфЭ соединяют при сухом перемешивании, пластицируют, смешивают в расплаве и гранулнруютПАи ГВ соединяют присухом перемешивании, пластицируют, смешивают в расплаве и гранулируютПолученные композиции соединяют прп сухом перемешивании, пластицируют,смешивают в расплаве игранулируитПриготавливают композициюпри сухом перемедиваниивсех компонентов, их пластикацией при нагреве,смешением в расплаве и грануляцией 0,28 0,089 408 10 79 .8,0 91,7 5