Антифрикційне полімерне покриття

Реферат: Винахід належить до полімерних композицій на основі ароматичних поліамідів і може бути використаний у машинобудуванні. Антифрикційне полімерне покриття на основі фенілону містить як наповнювач розчин модифікованої поліефіром поліметилфенілсилоксанової смоли в толуолі. Технічним результатом є підвищення працездатності вузлів тертя при відносно високих температурах і питомих навантаженнях. UA 106910 C2 (12) UA 106910 C2 UA 106910 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 Винахід належить до полімерних композицій на основі ароматичних поліамідів, які можуть бути використані як полімерні покриття у машинобудуванні, з високою працездатністю вузлів тертя при відносно високих температурах і питомих навантаженнях. Відоме полімерне покриття на основі термопластичної композиції для покриття, яка включає поліаміди (нейлон 610, нейлон 612, нейлон 11, нейлон 12 або їх суміші); іонний співполімер принаймні одного α-олефінів, які мають від 2 до 6 атомів вуглецю і хоча б один α, β-ненасичених органічних карбонових кислот, що мають від 3 до 6 атомів вуглецю, який частково або повністю нейтралізовані іонами цинку та містить ненасичений дикарбоновий ангідрид [Патент 5811490 US, МПК C08L 77/00. Polyamide coating compositions having a balance of resistance properties / Mark A. Jozokos / № 783,580; опубл. 22.09.98]. Недоліком цього покриття є низька адгезійна здатність до металів. Відоме поліамідне покриття, яке має у своєму складі, мас %: ароматичний поліамід 60-80, епоксидну смолу 3-9, метакрилат 4-12, подрібнене скло 0,1 як отвержувач - аліфатичні 0,1-1. аміни [Патент 7772316 US, МПК C08G 59/60; C08L 63/02. High temperature polyamide coating for fasteners / James A. Barr / № 11/386,260; опубл. 10.08.10]. Недоліком цього покриття є низькі значення адгезійних властивостей до металевих поверхонь. Найбільш близькою за технічною суттю та досягуваному результату, до винаходу, що заявляється, є антифрикційне полімерне покриття на основі ароматичного поліаміду фенілон, яке містить, мас. %: метал-хелат міді (II) з ариламідом бензімідазол-2-тіокарбонової 0,75-1,50 кислоти графіт 5,00-20,00 ароматичний поліамід (фенілон) решта. [Патент 80065 UA, МПК (2006) C07F 1/00; C08L 77/00. Метал-хелат (II) з ариламідом бензімідазол-2-тіокарбонової кислоти та склад для антифрикційного покриття / Ситар В.І та ін./ № а200603014; заявл. 21.03.06; опубл. 10.08.07. Бюл. №12] (прототип). Недоліком прототипу є низькі адгезійні властивості до металевих поверхонь. Це зумовлено тим, що фенілон не має функціональних груп, здатних до міцної фізичної або хімічної взаємодії з металевими поверхнями. В основу винаходу поставлена задача - створення полімерного покриття з високими фізикомеханічними та адгезійними властивостями шляхом введення наповнювача, що сприятиме утворенню зв'язків між металевою поверхнею і полімерним покриттям, здатних до фізичної чи хімічної взаємодії. Поставлена задача вирішується тим, що відоме антифрикційне полімерне покриття на основі фенілону, яке включає наповнювач, відповідно до винаходу, як наповнювач воно містить розчин модифікованої поліефіром поліметилфенілсилоксанової смоли в толуолі (термостійкий лак КО-075) при наступному співвідношенні компонентів, мас. % фенілон 90,0-70,0 розчин модифікованої поліефіром поліметилфенілсилоксанової 10,0-30,0 смоли в толуолі (термостійкий лак КО-075) Відоме використання лаку КО-075 для захисту від корозії зовнішніх поверхонь парових та газових турбін, ежекторів, для підвищення стійкості кислотостійкого спецодягу, для забарвлення радіаторів автомобілів та інших деталей, які довготривало працюють при температурі 350400 °C [Паспорт на Лак КО-075 №404]. При введенні у склад фенілону даного наповнювача підвищуються міцність адгезійного з'єднання полімерного покриття з металевою поверхнею при відшаруванні та межа міцності адгезійного з'єднання при зсуві. Це відбувається за рахунок утворення двофазної системи, де одна з фаз має високу адгезійну здатність як до модифікованого фенілону, так і до поверхні підкладки. Наводимо приклади конкретного виконання винаходу. 1 UA 106910 C2 5 10 15 Приклад № 1. Антифрикційне покриття готують наступним чином: у високополярний розчинник, наприклад, диметилформамід, вводять послідовно ароматичний поліамід фенілон у кількості 90,00 %мас. та кремнійорганічний лак КО-075-10,00 %мас. Отриманий склад наносять на попередньо підготовлену металеву підкладку методом занурення чи безпосереднім нанесенням. Далі нанесений розчин висушують в сушильній шафі при температурі 418 К впродовж 1 години, та витримують отримані покриття в сушильній шафі під температурою 473 К впродовж 1 години. Як підкладку використовують металеві пластини, що виготовлені зі Ст 3 з шорсткістю поверхні Ra 1,32. Товщина покриття - 180-200 мкм. Для визначення межі міцності адгезійного з'єднання при зсуві, зразки отримують відповідно ГОСТ 14759-69. Приклад №2. Антифрикційне покриття готують наступним чином: у високополярний розчинник, наприклад диметилформамід, вводять послідовно ароматичний поліамід фенілон у кількості 70,00 %мас. та кремнійорганічний лак КО-075-30,00 %мас. Подальше формування покриття проводять за методикою, вказаною у прикладі № 1. Склади запропонованих антифрикційних полімерних покриттів приведені у таблиці 1. Таблиця 1 Склади антифрикційних полімерних покриттів Номер композиції 1 2 3 4 5 6 (прототип) 20 Фенілон 90 85 80 70 100 93,5 Вміст компонентів, мас. % кремнійорганічний лак 4 Cu (HL )2Cl КО-075 10 15 20 30 1,5 графіт Загальний склад, мас. % 5 100 100 100 100 100 100 Міцність адгезійного з'єднання полімерного покриття з металевою підкладкою при відшаруванні визначали на установці, що дозволяє визначити зусилля, яке необхідно прикласти для відшарування плівки заданої ширини, при постійній швидкості відшарування, від металевої поверхні. Межу міцності адгезійного з'єднання при зсуві визначали за ГОСТ 14759-69. Властивості покриттів наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Властивості покриттів на основі фенілону Номер композиції 1 2 3 4 5 6 (прототип) 25 30 Міцність адгезійного з'єднання при відшаруванні, Н/м 320,44 503,77 562,43 584,43 232,44 50,74 Межа міцності адгезійного з'єднання при зсуві, МПа 0,340 0,344 0,346 0,339 0,340 0,142 При введенні наповнювача у кількості