Антифрикційний полімеркомпозиційний матеріал

Антифрикційний полімеркомпозиційний матеріал на основі епоксидної смоли і різнофункцюнальних наповнювачів, який відрізняється Винахід належить до галузі одержання композицій на основі епоксидних смол і комплексу неорганічних та органічних наповнювачів методом лиття під тиском, які можуть знайти застосування в машинобудуванні як підшипники ковзання без використання мастильних речовин Для формування ПІДШИПНИКІВ ковзання на ор ганічній в'яжучій (основі) використовують формальдегідні, епоксидні, кремнійорганічні смоли та композиції на їх основі Для наповнення композицій найбільш широко застосовують матеріали на основі графіту та дисперсні металеві, органічні і неорганічні добавки Відома полімерна композиція антифрикційного призначення (ас СРСР № 529196 С08К 3/10, бюл № 35, 1976р ) наступного складу, мас % Епоксидно-діанова смола ЗО - 45, Фурфуролацетиновий мономер 20 - ЗО, Пальмітат МІДІ 1 - З, Азотнокисла мідь 3 - 5, Графіт 10-30, Поліетиленполіамш 8-10 Недоліком даної композиції є низька зносо- і корозійна СТІЙКІСТЬ, що не дозволяє використовувати и в вузлах сухого тертя, а також в присутності агресивних середовищ За технічною суттю найбільш близькою до композиції яка заявляється є полімеркомпозиційний матеріал антифрикційного призначення (патент України № 30537А С08К 3/00, F16C 33/00 наступного складу, мас% Епоксидне в'яжуче 20 - 40 епоксидна смола ЕД-16 - ЮОмас ч , модифікатор ДЕГ-1 - 15мас ч , твердник ізо-МТГФА - 50мас ч , тим, що композиція містить епоксидно-діанову смолу ЕД-20 і наповнена порошками лускатого графіту, титану, подрібненого вуглеволокна та ультрадисперсного фторопласту в наступному співвідношенні компонентів, мас ч епоксидна смола 100 поліетиленполіамш 10-12 вуглеволокно 1-3 титан 3-10 фторопласт 12-20 лускатий графіт 6-10 прискорювач TEA - бмас ч , Силіційований графіт 50 - 70, Терморозширений графіт 3 - 7, Поліетилен 3- 7 Відома композиція має наступні недоліки а) низька ЗНОСОСТІЙКІСТЬ, яка пов'язана з недостатньою адгезійною МІЦНІСТЮ на границі фаз, великим вмістом графіту, а також високими залишковими напруженнями в прес-композицм через високу степінь наповнення системи, б) недостатня МІЦНІСТЬ при стиску та ударна в'язкість, ЩО не дозволяє використовувати матеріал при динамічному навантаженні, в) висока вартість композиції в цілому, що зумовлено технологією отримання подібних пресвиробів, а також вартістю силіційованого і терморозширеного графітів В основу винаходу покладена задача вдосконалення полімеркомпозиційного матеріалу антифрикційного призначення на основі епоксидних компаундів, яка вирішується шляхом введення різнофункцюнальних наповнювачів - ультрадисперсний фторопласт і лускатий графіт забезпечують функцію твердого мастила, подрібнене механічним способом вуглеволокно виконує армуючу і мастильну функції, а порошок титану підвищує конструкційну МІЦНІСТЬ та теплофізичні характеристики системи Застосування методики багатофакторного планування експерименту (Бокса-Уілсона) дозволило встановити, що найвищі триботехнічні властивості притаманні полімеркомпозиту при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас ч (О со 49436 Епоксидна смола 100, Поліетиленполіамш 10-12, Вуглеволокно 1 -З, Титан 3-Ю, Фторопласт 12-20, Лускатий графіт 6-Ю Вся сукупність ВІДМІННИХ суттєвих ознак спрямована на реалізацію єдиної мети - підвищення триботехнічних характеристик композиту Композицію формують за наступною технологією підготовка і дозування компонентів, введення в епоксидний олігомер подрібненого механічним способом вуглеволокна і порошку титану, перемішування композиції для досягнення однорідної консистенції, почергове введення твердника, ультрадисперсного фторопласту і лускатого графіту з степінь зшивання системи при використанні змінного твердника Після термічної обробки проводять оцінку якості підшипника Антифрикційний полімеркомпозиційний матеріал з описаними властивостями отримується в повному діапазоні співвідношень компонентів (таблиця ) Розроблений матеріал характеризується наступними технікоекономічними перевагами над прототипом (патент України № 30537А) 1 В 1,8 - 2 рази вища ЗНОСОСТІЙКІСТЬ композиту внаслідок раціонального поєднання різнофункцюнальних наповнювачів при певному їх співвідношенні, 2 Можливість експлуатації розробленого матеріалу трибовиробів при жорсткіших навантажувально-швидкісних режимах роботи (Р < 1МПа, v < 1м/с), 3 Зниження коефіцієнту тертя до 0,09 при Р = 0,75МПа, v = 0,45м/с, 4 Менша собівартість однотипних ПІДШИПНИКІВ І енергоощадливість технології отримання трибовузлів В таблиці приведено приклади конкретного використання композицій технічне рішення згідно заявки, контрольні приклади і прототип, а також їх порівняльні характеристики наступним перемішуванням (КІЛЬКІСНИЙ ВМІСТ ком понентів згідно формули винаходу) Технологія отримання ПІДШИПНИКІВ ковзання реалізується методом лиття під тиском у ВІДПОВІДНОСТІ за типорозміром Полімеризація композиту здійснюється за ступінчастим температурним режимом 2 години при температурі 293К + 2,5 години при 393К з наступним охолодженням на спокійному повітрі Це дозволяє зменшити внутрішні напруження при появі первинних вузлів зшивання, прискорити утворюючий процес на 2-му етапі та підвищити Таблиця Композиція ЗГІДНО № п/п 1 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 1 винаходу Прикл Прикл Прикл 1 2 3 3 4 5 Компоненти 2 Полімерне в'яжуче, мас ч Епоксидна смола ЕД-20 100 Тверд ник поліетилен10 поліамш Епоксидна смола ЕД-16 кодифікатор ДЕГ-1 Твердник ізо-МТГФА Прискорювач TEA Наповнювачі Зуглеволокно, мас ч 1 Титан, мас ч 3 Фторопласт, мас ч 12 Пускатий графіт, мас ч 6 Силіційований графіт, мас % Терморозширений графіт, мас % Поліетилен, мас % Характеристики композиційного матеріалу Границя МІЦНОСТІ пру 70,9 стиску, МПа нтенсивність зношу2 0,72 вання, 10 Зг/км 3 Коефіцієнт тертя 0,16 Контрольні приклади Патент У