Застосування комплексних сполук міді (іі) на основі n – арил-, n-алкіламідів бензімідазол-2-тіокарбонової кислоти як модифікуючої домішки до ароматичних поліамідів

Застосування комплексних сполук міді (II) на основі N - арил-, N -алкіламідів бензімідазол-2тіокарбонової кислоти загальної формули: U 2 (19) 1 3 33393 кий А.П. Химия тиоамидов. Сообщение VIII. Смешаннолигандные комплексы меди (II) ариламидов бензимидазол-2-тиокарбоновой и галогенсодержащих кислот как присадки к смазочным маслам // Вопросы химии и хим. технологии. - 2005. - №5. – С.46-51.], яка запропонована як антифрикційна та протизносна присадка до індустріальної оливи І40. Але дана речовина не досліджувалася в якості модифікуючої домішки до поліамідів. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, до корисної моделі є модифікуюча домішка до поліамідів, в якості якої використовують полівініловий спирт [Патент BY №4726, МКИ 7 C08L77/00; C08J5/16; C08L23/26. Состав для антифрикционного покрытия / О.Р. Юркевич, Л.В. Заборская, В.А. Пашинская, И.Л. Конаев; №а 19980012, Заявл. 06.01.1998, Опубл. 30.09.2002]. (найближчий аналог) До недоліків цієї композиції, в складі якої використовується домішка - найближчий аналог, є високий коефіцієнт тертя. В основу корисної моделі поставлене завдання отримання антифрикційного покриття з низьким коефіцієнтом тертя, високим значенням зносостійкості та мікротвердості шляхом введення модифікуючої домішки, яка реалізує в вузлах тертя ефект вибіркового переносу. Поставлене завдання досягається використанням як модифікуючої домішки до ароматичних поліамідів комплексних сполук міді (II) на основі Nарил-, N-алкіламідів бензімідазол-2-тіокарбонової кислоти загальної формули (1). Речовини, що заявляються описані в наступних роботах [Панасюк О.Г., Ранський А.П., Шебітченко Л.Н., Заведенко Є.О. Комплексні сполуки Сu(НL)Х2 на основі солей міді (II) та ариламідів бензімідазол-2-тіокарбонової кислоти // Вопросы химии и хим. технологии. - 1999. - №4. - С.15-17; Панасюк А.Г., Ранский А.П. Химия тиоамидов. Сообщение VII. Взаимодействие трихлорацетата меди (II) с ариламидами бензимидазол-2тиокарбоновой кислоты // Вопросы химии и хим. технологии. - 2005. - №4. - С.200; Панасюк А.Г., Ранский А.П. Химия тиоамидов. Сообщение VIII. Смешаннолигандные комплексы меди (II) ариламидов бензимидазол-2-тиокарбоновой и галогенсодержащих кислот как присадки к смазочным маслам// Вопросы химии и хим. Технологи. - 2005. - №5. - С.46-51; Панасюк А.Г., Ранский А.П. Химия тиоамидов. Сообщение IX. Синтез комплексных соединений N,N'-диалкиламидов бензимидазол-2тиокарбоновой кислоты с неорганическими солями меди (II) // Вопросы химии и хим. технологии. 2006. - №3. - С.38-43; Ранский А.П., Панасюк А.Г., Митро хин А.А. Химия тиоамидов. Сообщение X. Синтез медных комплексов алкиламидов бензимидазол-2-тиокарбоновой и галогенсодержащих кислот и их исследование как присадок к смазочным маслам // Вопросы химии и хим. технологии. 2006. - №4. - С.36-41]. Наводимо приклади конкретного виконання корисної моделі. Приклад №1. Антифрикційне покриття готують наступним чином: у високополярний розчинник, 4 наприклад, диметилформамід, вводять послідовно ароматичний поліамід фенілон у кількості 1,335г (89,00% мас), антифрикційну домішку - 0,150г (10,00% мас), модифікуючу домішку - 0,015г (1,00% мас), (досліди №3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25 табл. 1). В якості модифікуючої домішки застосовують комплексні сполуки, які мають наступні хімічні формули: H N S Cu (BF4)2 N N H 2 MeO H N (1.1) S Cu (BF4 )2 N N H H N 2 (1.2) S (BF4)2 Cu N N H N O 2 (1.3) S Cu N (NO 3)2 N H CH3 H N NHCH3 (1.4) S N 2 Cl 2 Cu H N 2 (1.5) S (ClO4 )2 Cu N H N N(CH 3)2 2 (1.6) S Cu N (ClO4 )2 N H OC2 H5 H N (ClO4)2 N N H 2 (1.8) S Cu N H N (ClO 4)2 N H OCH3 2 (1.9) S (CCl3COO)2 Cu N (1.7) S Cu H N 2 N H 2 (1.10) 5 H N 33393 S (CBr3COO)2 Cu N H N N H 2 S Cu N (1.11) Cl2 N H OC2H 5 2 (1.12) Отриманий склад наносять на попередню підготовлену металеву підкладку методом занурення чи безпосереднім нанесенням. Далі нанесений розчин висушують у печі при температурі 377...383К. Анти фрикційні властивості покриття вимірю 6 ють за схемою «диск-колодка» на машині тертя СМТ-2010, на швидкості ковзання 0,6м/с. Результати вимірювань наведені в табл. №2. Приклад №2. У високополярний розчинник, наприклад диметилформамід, вводять послідовно ароматичний поліамід фенілон у кількості 1,490г (89,25% мас), антифрикційну добавку - 0,167г (10,00% мас), модифікуючу добавку - 0,013г (0,75%. мас) (досліди №2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 табл. 1). Подальше формування покриття проводять за методикою, вказаною в прикладі №1. В таблиці 3 наведені дані про інтенсивність зносу окремих антифрикційних покриттів в порівнянні з покриттям - 100% фенілоном. Таблиця 1 Склад для антифрикційного покриття Компоненти антифрикційного покриття, мас. % Модифікуюча домішка Фенілон ПВС 0,5 65,50* Домішка форм. 1.1 0,75 89,25 Домішка форм. 1.1 1,00 89,00 Домішка форм. 1.2 0,75 89,25 Домішка форм. 1.2 1,00 89,00 Домішка форм. 1.3 0,75 89,25 Домішка форм. 1.3 1,00 89,00 Домішка форм. 1.4 0,75 89,25 Домішка форм. 1.4 1,00 89,00 Домішка форм. 1.5 0,75 89,25 Домішка форм. 1.5 1,00 89,00 Домішка форм. 1.6 0,75 89,25 Домішка форм. 1.6 1,00 89,00 Домішка форм. 1.7 0,75 89,25 Домішка форм. 1.7 1,00 89,00 Домішка форм. 1.8 0,75 89,25 Домішка форм. 1.8 1,00 89,00 Домішка форм. 1.9 0,75 89,25 Домішка форм. 1.9 1,00 89,00 Домішка форм. 1.10 0,75 89,25 Домішка форм. 1.10 1,00 89,00 Домішка форм. 1.11 0,75 89,25 Домішка форм. 1.11 1,00 89,00 Домішка форм. 1.12 0,75 89,25 Домішка форм. 1.12 1,00 89,00 № досліду 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Графіт 5,0 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 *використаний ПА-6, інше - поліетилен. Таблиця 2 Коефіцієнт тертя антифрикційних покрить, отриманих у відповідності до прикладів №1-25 № досліду Коефіцієнт тертя № прикладу Коефіцієнт тертя № прикладу Коефіцієнт тертя 1 0,056 11 0,048 21 0,053 2 0,054 12 0,061 22 0,068 3 0,044 13 0,049 23 0,059 4 0,055 14 0,057 24 0,082 5 0,047 15 0,047 25 0,051 6 0,051 16 0,068 7 0,046 17 0,054 8 0,084 18 0,069 9 0,058 19 0,051 10 0,071 20 0,066 7 33393 8 Таблиця 3 Значення інтенсивності зносу окремих антифрикційних покриттів № досліду 1 3 5 7 9 11 13 15 19 21 23 25 Знос, мг/км 0,0100 0,0046 0,0042 0,0059 0,0060 0,0047 0,0063 0,0057 0,0059 0,0060 0,0065 0,0053 Значення мікротвердості для антифрикційних покриттів, отриманих за дослідами 2-25, лежить в межах від 200 до 232МПа. Аналіз наведених в таблиці даних показує наступне. Оптимальними властивостями (коефіцієнт тертя на 22% менше, ніж у найближчого аналога), має антифрикційне покриття, отримане в дослідах №3. При введені до складу модифікуючої домішки в кількості менше за оптимальне значення (приклад №2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22), відбувається підвищення показників зносостійкості і коефіцієнта тертя, внаслідок нездатності системи утворити сервовітну плівку. Високий рівень антифрикційних властивостей покриття зберігається при відсутності антифрикційної домішки, але менше, ніж у найближчого аналога. При введенні до складу модифікуючої домішки в кількості вище оптимального (досліди табл.1) підвищується крихкість антифрикційного покриття. Таким чином, наведені дані показують про на Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський ступні переваги комплексних сполук міді (II) на основі амідів бензімідазол-2-тіокарбонової кислоти, що заявляються в складі антифрикційного покриття перед найближчим аналогом: 1. Коефіцієнт тертя запропонованого покриття на 22% менше, ніж у покриття - найближчого аналога. 2. Запропонована композиція відрізняється також підвищеною зносостійкістю і твердістю. Значення зносостійкості підвищується в 2,4 рази. 3. Технологія отримання антифрикційного покриття, що пропонується, традиційна для покриттів на основі поліамідів, що дозволяє використовувати типове обладнання, і не потребує суттєвих змін технологічного процесу. Запропонована композиція рекомендується до використання у вузлах тертя для забезпечення достатньої робочої здатності при відносно високих температурах і питомих навантаженнях при терті зі змащенням. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601