Износостойкая композиция

 

ИЗНОСОСТОЙКАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая полиуретан, о т Ли ч а ю щ а я с я. тем, что, с целью повышения износостойкости, прочности при температурных воздействиях, она дополнительно содержит ариламиды гетерилтиокарбоновых кислот формулы где X N, S, R ОСН,, , Н В количестве 0,1-1% от массы поли (Л уретана.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ К

РЕСПУБЛИК (}9) du

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н Аетоесномм свидетельству

С-C— - И п

S гдеХ=Н,S, Н = ОСНОВ, ОСЕНЬ, Н

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3505335/2 3-05 (22) 28.10.82 ° (46) 07 ° 02.84. Бюл. В 5 (72) A.П. Горох, A.Н. Трофимович, Л.Г. Романовская, T.ß. Машенко, В.B. Страхов и N.Н. Курганова (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им. Ф.З.Дзержинс кого и Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических смол

/ (53) 678.632-19(088.8) (56) 1. Ночиов И.М. Термо- и свето, стабилизаторы полиуретанов.-"Пластические массы". 1977, 9. 2, с.19-26;

2. Райт П., Камминг A. Полиуретановые эластомеры. Л., "Химия"., 1973, с. 304.(прототип).

3(59 С 08 L 75/04; С 08 К 5/34;

С 08 К 5/47 (54 ) (57) ИЗНОСОСТОЙКАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержацая полиуретан, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения износостойкости, прочности при температурных воздействиях, она дополнительно содержит ариламиды гетерилтиокарбоновых кислот формулы в количестве 0,1-1% от массы полиуретана.

1071628

Изобретение относится к созданию композиционных материалов на основе полиуретанов, предназначенных для

° ° готовления износостойких деталей уплотнений, прокладок, подшипников скольжения и др., работающих в условиях кратковременного воздействия температур.

Известны композиции, содержащие полиуретаны композиции и вторичные ароматические амины в качестве термо стабилизаторов, например N,N -дифенил-и-фенилендиамин 11).

Однако введение термостабилизаторов вызывает снижение износостойкости полиуретанов при комнатных температурах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаеьим результатам являются исходные цолиуретаны С21.

Однако при температурах выше

350-360 K они в значительной степени теряют износостойкость, прочностные и деформационные свойства.

Целью изобретения является повышение износостойкости, прочности полиуретанов при температурных воздействиях.

Поставленная цель достигается тем, что износостойкая композиция, содержащая полиуретан, дополнительно содержит ариламиды гетерилтиокарбоиовых кислот йоомулы

f0

30 в количестве 0,5%.

Пример 5. Композицию готовят по примеру 1 при содержании и-анизидид-бензтиазолилтиокарбоновой кислоты (TA-4) формулы

С- -М 0 0

g/ в количестве 0,5%.

Исследование физико-механичес45 ких свойств пленочных образцов проводят на разрывной машине МР-500 -0,2 по ГОСТ 270-75. Исследование трения и износа полиуретановых композиций проводят на дисковой машине трения при скорости скольжения 1,26 м/с и нагрузке 0,35 ИПа.

Составы композиций и результаты исследования износа материалов представлены в таблице, 55 иа. фиг. 1 а и 0 представлены зависимости изменения относительной прочности полиуретаиовых композиций от времени термостарения соответственно при 430 и 460 К, 60 Введение ариламидов гетерилтиокарбоновых кислот (ABTK-1, ABTK-2, TA-4) разного содержания (0,1-1Й способствует повышению прочности полиуретанов с увеличением продол65 жительности термостарения, а эначе-. где Х = М, Я;

Н - ОСН, ОС Н,, Н, 40 в количестве 0,1-1% от массы полиуретана.

Добавка ариламидов гетерилтиокар. боновых кислот повышает износостойкость полиуретановой композиции, что не достигается применением из/ вестного термостабилизатора N,N -дифенил-п-фенилендиамииа, широко используемого, например, в резиновых смесях, так как механизм термодеструкции полиуретанов и эластомеров различен.

Пример 1. Композицию готовят следующим образом. В гидроксилсодержащую смесь (соотношение простой или сложной полиэфир:бутандиол=

1-1,5:4) вводят 0;1% анилид-2-бенэимидазолилтиокарбоновой кислоты (ABTK-2 ) формулы

С-С-МН н я.

Смесь нагревают до ЗЗЗ К, термо-, стабилиэируют в течение 15 мин, после чего добавляют 4, 4-дифенилметандн изоцианат. Состав перемешивают до гомогенного состояния н выливают в металлические или стеклянные форм которые помещают в термошкаф, где выдерживают при 410. К в течение 4 ч до завершения реакции. После охлаждения полиуретановую композицию раст. воряют в диметилформамиде и иэ

20%-ного раствора готовят образцы для испытаний на трение и износ, а также пленки методом полива для физико-механических испытаний. Образцы подвергают термостарению на воздухе при разных температурах в течение 30- 300 мин.

Пример 2. Композицию готовят по примеру 1 при содержании анилид-2-бензиьмдаэолилтиокарбоновой,кислоты (ABTK-2) в количестве 0,5%.

П р н м е р 3. Композицию готовят по примеру 1 при содержании анилид-2-бензимидазолилтиокарбоно вой кислоты (ABTK-2) в количестве 1Ъ.

25 Пример 4. Композицию готовят по примеру 1 при содержании и-фенитидит-2-бензимидаэолилтио. карбоновой кислоты (ABTK-1) форму1071628

Содержа- Контрольние до- ные оббавки, разцы

Материал

Структурная формула соединения

Нолиурет ан (Пу) 1,5

II

ПУ + Б,И -дифенил- и-дифениле ндиамин

ХН< 38

2,0

С вЂ” С-NH

0,8

0,1

ПУ + ABTK-2

0,3

0,5

ПУ + ABTK-2

0,6

ПУ + ABTK-2

ПУ + ABTK-2

ПУ + ABTK-2

1,2

0,05

1,0

1,5

0,5

ПУ + ABTK-1

ПУ + TA-4

0,7 ния изменяются в узком диапазоне (кривая 2 ) ° Прочность полиуретана (кривая 1) при температурных воздействиях понижается (фиг. 1 и д )

На фиг, 2 cl и б представлены зависимости относительного удлинения композиции (кривые 2 ) и полиуретана (кривая 1) от продолжительности термостарения при 430 и 460 К соответственно. Относительное удлинение полиуретановых композиций 10 незначительно изменяется в отличие от существенного понижения значений для исходного полиуретана с увеличением продолжительности термостарения. 15

Введение ариламидов гетерилтиокарбоновых кислот способствует снижению износа полиуретанов (контрольные образцы )). С увеличением температу-, ры и продолжительности термостарения 20 износ композиций увеличивается, однако материалы сохраняют работоспо собность. Для исходного полиуретана характерна потеря работоспособности уже при 430 К. Характер изменения износостойкости композиций в зависимости от содержания добавки представлен на примере введения АБТК-2.

Оптимальным с точки зрения иэносостойкости является введение 0,5Ъ добавки.

Таким образом, введение ариламидов гетерилтиокарбоновых кислот в композицию, содержащую полиуретан, способствует повышению износостойкости, прочности полиуретана, а так» же сохранению относительного удлинения при температурных воздействиях.

Базовым объектом является исходный полиуратан, используемый для изготовления иэносостойких деталей.

Предлагаемая композиция на основе полиуретанов в отличие от базового объекта сохраняет работоспособность при воздействии температур до 430-460 К в течение 30-300 мин, что позволяет увеличить долговечность работы деталей из полиуретанов. Применение предлагаемых композиций в качестве сальниковых уплотнений триплекс-насосов цехов производства хлорбенэола позволяет увеличить долговечность узлов трения в

3 раза. Ожидаемый экономический эффект составит около 48 тыс. руб.

1071628

Продолжение таблицы

Материал

430 К

460 К

30 60

300

3,1

2,2

Катастрофическое

15

60 10

Кат астро. фическое

1,0

0,95

0,9

8,1

3,7

1 8

1,6

0,7

0,4

7,3

4,2

1,5

1,8

0,8

0,5

10,5

7,8

2,3

4,2

2,7

1,8

5,6

1,4

5,4

15,4

3,2

3,2

1,8

4,7

1,2

0,7.

0,8

0,8

8 7

2,5

1,0 1,8

0,9

Полиуретан ПУ

ПУ + N и -дифенил-п-дифенилендиамин

ПУ + ABTK-2

ПУ + ABTK-2

ПУ + ABTK-2

ПУ + ABTK-2

ПУ + ABTK-2

ПУ + АБТК-1

ПУ + ТА-4

Термостарение, мин, при

60 300

3,9 10,2

1072628

4Ф Ж ФФ 10Р них

Фаа 1

ВНИИПИ, Закаэ 42/20

Тираж 469 - Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óàãîðîä, ул. Проектная, 4 д

М Фу Ю И Фу f, Ф4Ж

Я 1t И ФФ Nt t уююив

Фас. j