Антифрикційна полімерна композиція

Реферат: Антифрикційна композиція містить як зв'язуюче - подрібнений препрег, який складається з бакелітового лаку і скловолокна в співвідношенні 1-1,6, а також колоїдний графіт, дисульфід молібдену, порошковий поліамід, фторопласт Ф4 і порошкову мідь. UA 82869 U (12) UA 82869 U UA 82869 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до антифрикційних полімерних композицій на основі термореактивних смол, які можуть використовуватись для одержання покриттів для відновлення та виготовлення підшипників ковзання сільськогосподарських машин. Відома полімерна композиція, яка містить високоміцний полімер АГ-4В на основі фенолоформальдегідної смоли (ФФС), наповнений 20 % поліетиленом низького тиску. На поверхні тертя утворюється тонка плівка (100 мкм), яка екранує скловолокно. Але в результаті фрикційної взаємодії поверхневий шар зношується і скловолокно, виходячи на поверхню, значно зношує контртіло [1]. Недоліком композиції є відносно невисокі антифрикційні властивості і недостатня еластичність. Найбільш близькою по технічній суті і досягненню позитивного ефекту до корисної моделі є антифрикційна композиція, яка як зв'язуюче містить подрібнений препрег з бакелітового лаку і скловолокна в співвідношенні 1:1,6 і додатково містить поліамід мол.м. 10000…15000 - продукт гідролітичної полімеризації додекалактаму при такому співвідношенні компонентів, мас. % [2]: колоїдний графіт 5-10 дисульфід молібдену 1-3 порошковий поліамід 5-10 зв'язуюче решта. Недоліком відомої композиції є невисока зносостійкість і недостатня еластичність. Корисною моделлю поставлена задача підвищення зносостійкості і еластичності полімерної композиції. Поставлена задача вирішується тим, що антифрикційна композиція містить компоненти при такому співвідношенні, мас. %: фторопласт Ф4 5-15 мідь порошкова 3-10 колоїдний графіт 1-3 дисульфід молібдену 5-10 порошковий поліамід 5-10 зв'язуюче решта. Композицію готують таким чином. Скловолокно просочують бакелітовим лаком і просушують при 60-70 °C, при цьому кількість бакелітового лаку і скловолокна беруть в співвідношенні 1:1,6. Отриманий препрег подрібнюють в пропелерній мішалці з ріжучими подовими ножами при 7000 об./хв. і просіюють через сито з розміром 0,05-0,5 мм. В процесі подрібнення довжина фракції коливається в межах від 0,05 до 0,5 мм і в середньому складає до 0,05 мм - 10 мас. %, 0,05-0,15 мм - 15 мас. %, 0,15-0,4 мм - 40 мас. %, 0,4-0,5 мм - 20 мас. %. Потім 1-3 мас. % колоїдного графіту, 5-10 мас. % дисульфіду молібдену, 5-10 мас. % порошкового поліаміду 12, 5-15 мас. % фторопласту Ф4, 3-10 мас. % міді порошкової змішують з препрегом в пропелерній мішалці при 7000 об./хв. протягом 6 хвилин. Бакелітовий лак являє собою спиртовий розчин резольної фенолоформальдегідної смоли, яка отримана в присутності паленої магнезії як каталізатора (ТУ 6-05-1377-70): місткість смоли, % 70-80 місткість вільного фенолу, не більше, % 10,0 місткість вільного формальдегіду, не більше, % 5,0 густина, ссм 400-2000. Як поліамід (12 АПН-Б) використовують продукт гідролітичної полімеризації додекалактаму мол.м. 10000-15000. Дисульфід молібдену марки ДМ-1. Колоїдний графіт марки С-1. Фторопласт Ф4 ГОСТ 10007-78. Порошкова мідь ПМС-1 ГОСТ 4960-75. Покриття з одержаної композиції наносять методом прямого компресійного пресування при температурі 150-175 °C, тиском 45-75 МПа і часом витримки під тиском 1,5…2 хв. на 1 мм товщини покриття. Покриття наносять на внутрішню поверхню втулки діаметром 40 мм, довжиною 10 мм, 2 товщина покриття - 1 мм. З втулок вирізають сектори з площиною поперечного перерізу 2 см , які досліджують на машині тертя СМЦ-2 по схемі вал - частковий вкладиш в умовах граничного тертя (одна крапля масла МС-20 на 400 м шляху), навантаженні - Р=1 МПа, швидкості ковзання 1 UA 82869 U 5 - 0,63 м/с. Як контртіло використана нержавіюча сталь 4 × 13, термооброблена до HRC 45-48 з висотою мікронерівностей Ra0,63 мкм. Температуру вимірюють за допомогою хромелькапельової термопари, спай якої розміщують на відстані 0,5 мм від зони тертя. Ударну в'язкість досліджували на циліндричних зразках діаметром 5 мм, висотою 25 мм на маятниковому копрі. Приклади співвідношення наповнювачів в композиції і їх властивості представлені в таблиці. Таблиця Співвідношення компонентів в композиції Препрег: Фізико-механічні бакелітовий властивості Дисульфід лак + композицій № ком- Колоїдний Порошковий Фторопласт Мідь, молібдену, скловолокн позиції графіт, г поліамід, г Ф4, г г Темп Ударна г о спрацювання в'язкість (38 %+62 % , мкм/г , кДж/м ) (1:1,6) 1 1 5 5 5 3 Решта 0,020 35…38 2 2 7 7 7 6 Решта 0,014 45…49 3 3 10 10 15 10 Решта 0,016 47…50 4 2 6 5 10 7 Решта 0,015 44…48 5 3 5 6 5 4 Решта 0,022 35…39 Прототип 10 3 10 Решта 0,025 24…27 10 15 Таким чином, як видно з таблиці, застосування корисної моделі дозволяє підвищити еластичність композиції і збільшити зносостійкість. Ударна в'язкість збільшується в 1,8…1,9 рази, зносостійкість - в 1,5…1,7 рази. Джерела інформації: 1. Холодилов О.В. О кинетике образования слоев фрикционного переноса. - Трение и износ. - Т. 1. - № 3.-1980. - С. 510-514. 2. Авторское свидетельство СССР № 1218661 А, кл. С08 L 61/10. Антифрикционная композиция / Дудчак В.П., Колеско И.В., Петров Ю.Н. и др., 1985 (прототип). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Антифрикційна композиція, що містить як зв'язуюче - подрібнений препрег, який складається з бакелітового лаку і скловолокна в співвідношенні 1-1,6, а також колоїдний графіт, дисульфід молібдену, порошковий поліамід, яка відрізняється тим, що з метою підвищення еластичності і зносостійкості додатково містить фторопласт Ф4 і порошкову мідь при такому співвідношенні компонентів, мас. %: колоїдний графіт 1-3 дисульфід молібдену 5-10 порошковий поліамід 5-10 фторопласт Ф4 5-15 порошкова мідь 3-10 зв'язуюче решта. 25 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2