Гнучкий листовий фрикційний матеріал “трібоніт”

1. Гнучкий листовий фрикційний матеріал, який включає бутадієн-нітрильний каучук, фенолформальдегідну смолу, вулканізуючу гр упу, залізний сурик, азбест, наповнювач та пластифікатор, який відрізняється тим, що у ролі наповнювача 3 32887 4 востей і тому робить неможливим його застосуМатеріали, що використовуються у тріботехнівання в умовах тертя. чній галузі, містять зв’язуюче - каучук, фенолфорВ основу винаходу поставлено задачу удоскомальдегідну смолу, та їх комбінацію. Підвищення налити рецептуру прокладочного матеріалу шлятемператури в умовах експлуатації викликає дехом модифікації складу наповнювачів та введення струкцію зв’язуючого, в результаті якої на поверхні пластифікатора, що дозволить покращити технотертя з’являється рідка фракція, діюча як мастило, логічні властивості матеріалу та створити матеріал що приводить до зниження коефіцієнту тертя. здатний працювати в умовах тертя, який має підПовітря, діюче як окислювач, при підвищенні вищені міцності показники, незначний лінійний температури сприяє процесу термоокислювальної знос та стабільний коефіцієнт тертя при темперадеструкції зв’язуючого. турах до + 350°С та при впливі агресивних сереВведення, згідно технічного рішення, яке задовищ. являється, до складу гнучкого листового фрикційПоставлена задача досягається тим, що гнучного матеріалу лігнінного борошна, діючого однокий листовий фрикційний матеріал, який включає часно як стабілізатор термоокислювального бутадієн-нітрільний каучук, фенолформальдегідну старіння каучук у та як наповнювач в реальних смолу, вулканізуючу гр уп у, залізний сурік, азбест, умовах експлуатації зменшує дестр укцію наповнювач та пластифікатор згідно винаходу у зв’язуючого, що дає можливість досягти стабілізаролі наповнювача містить лігнінне борошно або ції коефіцієнту тертя в широкому інтервалі темпейого комбінацію з графітом, при наступному співратур. Завдяки наявності у структурі лігнінного відношенні компонентів, ваг. %·. борошна, реакційно-здатних груп, його використоБутадієн-нітрільний каучук 5,0 – 30,0 вують і як модифікатор для підвищення адгезійних Фенолформальдегідна смола 5,0 – 25,0 властивостей, що приводить до рівномірного, розВулканізуюча група 1,0 – 5,0 поділення посилюючих компонентів суміші і, як Залізний сурік 5,0 – 50,0 наслідок, забезпечує рівномірний знос матеріалу в Лігнінне борошно або його комумовах експлуатації. бінація з графітом 1,0 – 50,0 Таким чином, наявність вказаної відмітної Пластифікатор 1,0 – 20,0 ознаки у складі гнучкого листового фрикційного решта до матеріалу "Трібоніт" забезпечує використання за100,0 пропонованого матеріалу при температурах 250 Азбест У ролі пластифікатора матеріал додатково мі350°С, збільшує його міцносні властивості та застить олігоефіракрілат. безпечує роботу запропонованого матеріалу в Відомо, що збільшення площини контакту наумовах тертя. повнювача з полімерним зв’язкуючим викликає Введення до складу гнучкого листового фрикзміцнення композиції. Лігнін, завдяки розвинутій ційного матеріалу "Трибоніт" олігоефіракрілату ароматичній структурі та наявності різноманітних пластифікатора тимчасової дії, - знижує в’язкість функціональних груп використовують у запропосистеми, підвищує її пластичність під час переробнованому матеріалі як наповнювач. ки, що приводить до зменшення енергозатрат на Підвищення посилюючих властивостей наповвиготовлення суміші, зниження температури змінювачів досягається завдяки зменшенню розміру шування та запобігає передчасну вулканізацію. їх часток. Процес сушки та подрібнення лігніну, Важливою властивістю олігоефіракрілату є йотобто перетворення його у лігнінне борошно, знаго обмежена сумісність з каучуком. Під час техночно зменшує його розмір та збільшує вміст вільних логічної обробки він мігрує на поверхню фрикційгідроксильних груп. Це в свою чергу підвищує його ної маси в результаті чого зменшується налипання здатність створювати розвинуті структури, і як насуміші до поверхні валків при вальцюванні. слідок, приводить до зміцнення композиту. Олігоефіракрілат створює на поверхні часток До складу гнучкого листового фрикційного манаповнювачів шар поверхньо-активної речовини, теріалу "Трі-боніт" введено суміш лігнінного боякий сприяє диспергірованню та рівномірному рошна з графітом. розподілу наповнювачів у фрикційному матеріалі, Доведено, що при взаємодії вуглеводу утворюючи міцний зв’язок наповнювачів та кау/основної складової частини графіту/ з киснем та чук у, що підвищує механічні показники вулканізаводнем, які адсорбовані на поверхні графіту, ствотів. рюються активні функціональні групи, завдяки Олігоефіракрілат, виконуючи роль тимчасовояким при вулканізації стає можливою взаємодія го пластифікатора під час змішування фрикційної між сіркою та графітом, який таким чином може маси та вальцювання, здатний, крім того, при вулвходити у просторову стр уктур у полімерного канізації створювати неплавкі та нерозчинні полізв’язуючого, і приводить до підвищення міцності мерні трьохмірні структури, виконуючи роль полівулканізатів. Тобто введення вказаного інгредієнту мерного зв’язуючого. забезпечує отримання нового якісного показника і, Таким чином, наявність вказаної відмітної як наслідок, забезпечує використання запропоноознаки покращує те хнологічні властивості виготованого матеріалу в умовах тертя. влення гнучкого листового фрикційного матеріалу, Застосування графіту у складі фрикційних мапідвищує міцносні показники, що дає можливість теріалів зменшує рівень шум у при роботі гальмовикористовува ти його в умовах тертя. вих механізмів та підвищує теплопровідність, що Використання у складі гнучкого листового сприяє відводу тепла із зони тертя і таким чином, фрикційного матеріалу "Трібоніт" каучукозабезпечує надійну роботу гальмів при підвищенні смоляного зв'язуючого у поєднанні з лігнінним ботемператур до 350°С. рошном та олігоефіракрілатом забезпечує отри 5 32887 6 мання матеріалу, який володіє стабільним коефіагресивних середовищах, а також фізико-механічні цієнтом тертя та, разом з цим, володіє значною властивості запропонованої композиції наведені у стійкістю до згину, показник який значно розширює таблицях 1 - 4. спектр використання запропонованого матеріалу. Дорожні випробування виробів, виготовлених Традиційно використовувані тріботехнічні матеріаіз запропонованого матеріалу, проводились метоли не володіють стійкістю до згину і в умовах ексдом порівняння на серійному мотоциклі "Дніпроплуатації спостерігається створення мікророзко16". Гальмування здійснювалось гальмом задньолин. го колеса при швидкості руху 60км/год. Результати Згідно запропонованому технічному рішенню випробувань наведені у таблиці 5, Дуже важливим був виготовлений гнучкий листовий фрикційний результатом випробувань виявилось те, що зниматеріал "Трібоніт" та розроблено рецептури фриження ефективності гальмування в дощову погоду кційних композицій, які містять традиційно викорине спостерігалось. стовувані та запропоновані інгредієнти, для вигоГальмовий шлях накладок, виготовлених із затовлення широкого спектру тріботехнічних стосуванням запропонованого матеріалу менше виробів. ніж у серійно використовуваних накладок, а знос Виготовлення гнучкого листового фрикційного на рівні серійний. матеріалу "Трібоніт" та тріботехнічних виробів на Крім того, матеріал 'Трібоніт" пройшов випройого основі, здійснювалось за традиційною технобування при експлуатації в гальмових вузлах якологією. рношвартових механізмів та судови х вантажноМатеріал, виготовлений по запропонованій підйомних механізмів і одержав схвалення в Рорецептурі, був випробуваний в лабораторних умосійському Морському Регістрі Судо ходства. вах та в умовах експлуатації за традиційними та Результати випробувань, наведені у таблицях спеціально розробленими методиками. 1 - 5 свідчать, що запропонований гнучкий листоФрикційно-зносні характеристики одержані на вий фрикційний матеріал "Трібоніт" має високі машині тертя 1 - 77 в режимі стаціонарного тертя експлуатаційні показники. та ідентичні характеристики одержані при роботі в Таблиця 1 Фізико-механічні властивості гн учкого листового фрикційного матеріалу "Трібоніт" Характеристика : 1. Коефіцієнт тертя по чавун у СЧ-І5 при температурі ПО і 10 °С 2. Лінійний знос при температурі 110 ± 10°C, мм 3. Твердість по Шору А при температурі 20 °С Вид НГД: ТУ У6-05495578 006-97 Величина показника Показник по НТД 0,47 - 0,50 0,40 - 0,60 0,134 - 0,190 0,25 94,0 - 95,0 70,0 - 95,0 Таблиця 2 Фрикційно-зносні властивості гн учкого листового фрикційного матеріалу "Тріїбоніт" в агресивних середовищах Тип середовища Нафтопродукти 1.1. Бензин Α-Θ5 1.2. Дизельне паливо Морська вода ІІ. при температурі 23±7°С та витримці протягом 24 годин 48 годин Величина показника Норма по ТУ У6-05495578 Фактично через 24 години 006 - 97 витримки коефіцієнт лінійний коефіцієнт лінійний тертя знос, мм тертя знос, мм Змінення маси через 24 години, % І 0,40 - 0,60 0,40 - 0,60 0,25 0,25 0,51 - 0,57 0,54 - 0,55 0,134 - 0,245 0,148 - 0,199 3,29 - 3,705 0,185- 0,21 0,40 - 0,60 0,40 - 0,60 0,25 0,25 0,49 - 0,55 0,48 - 0,53 0,136 - 0,2000,133 - 0,194 7 32887 8 Таблиця 3 Фізико-механічні властивості гн учкого листового фрикційного матеріалу "Трібоніт" Вид нормативнотехнічного документу методики проведення випробувань Величина показника Примітка Характеристика 1,82 - 1,87 довідковий показник 1. Щільність, г/см 3 2. Стійкість до згину при температурі 20 °С 3 Усадочна деформація під впливом температури, % стійкий до зли- задовольняє ну СТРЕД 1219 - 78 Правила класифікації та побудови морськіх судів 100 °С 200 °С 300 °С Водопоглинання після витрим4. ки у дистильованій воді протягом 24 годин, % 94,0 - 99,3 100,7 - 102,2 93,13 - 97,97 0,46 - 0,58 -“ задовольняє задовольняє Таблиця 4 Фізико-механічні показники тріботехнічних виробів, вигото влених з матеріалу "Трібоніт" Величина показника Норма по ТУ У6 - 05495578.006^7 Фактичний показник Характеристика 1. Коефіцієнт тертя при температурі випробування 0,40 - 0,60 110±10°С 2. Лінійний знос, мм н/б 0,15 3. Змінений маси у середовищі, % вода н/б 1,0 мастило н/б 1,0 4. Щільність, г/см 3 1,5 - 2,0 5. Межа міцності по зрізу, МПа н/м 13,0 * Величина показника залежить від часу вулканізації виготовленого виробу 0,49 - 0,57 * 0,079 - 0,091 0,15 0,25 1,58 - 1,67 53,6 - 54,8 * Таблиця 5 Експлуатаційні вироби Характеристика 1. Гальмовий шлях, м /усереднений показник/ 2. Лінійний знос, мм /при температурі до 100°С/ Запропонований гнучкий листовий фрикційний матеріал володів кращими технологічними властивостями, та підвищеними міцностними показниками і дозволяє отримати вироби, які здатні пра Накладки серійно виготовлені 40,25 0,24 Накладки із запропонованого матеріалу 38,55 0,24 цювати в умовах тертя, володіють стабільним коефіцієнтом тертя в інтервалі температур 250 350°С, а також зберігають свої властивості при роботі в агресивних середовищах. 9 32887 ДП «Український інститут промислов ої в ласності» (Укрпатент) вул. Сім’ї Хохлов их, 15, м. Київ , 04119, Україна (044) 456 – 20 – 90 ТОВ “Міжнародний науков ий коміт ет” вул. Артема, 77, м. Київ , 04050, Україна (044) 216 – 32 – 71 10