Композиционный материал

 

Использование г композиционные полимерные материалы на основе термопластичных связующих и волокнистого наполнителя| предназначенные для изГотовления деталей машин, работающих в условиях трения без смазки (подшипники скольжения, уплотнения и т.п.). Композиционный материал обладает низким коэффициентом трения, что позволяет использовать его в качестве антифрикционного материала в узлах трения машин и механизмов. Сущность изобретения: известный композиционный материал на основе сополимера.формальдегида с диоксоланом и сернокислого бария дополнительно содержит карбонизованные углеродные волокна и термопластичный полиуретан при определенном массовом соотношении. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соц длис ичски, 1835412 (я) С 08 L 59/00в С 08 К 13/06 (С 08 L 59/00> 75:04) (С 08 К 13/06, 3:30, 9:00) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1,0-2,0

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4871102/05 (22) 02.10.90 (46) 23,08.93. Бюл. М 31 (71) Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф.Э.Дзержинского (72) П.И. Баштанник, К.А, Охотник, Ю.М.Лебедев, В.Н.Анисимов и B.Ï,Ìàðûгин (56) Авторское свидетельство СССР

И 525726, кл, С 08 L 59/00, 1974, (54) КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ (57) Использование: композиционные полимерные материалы на основе термопластичных связующих и волокнистого наполнителя, предназначенные для изИзобретение относится к композиционным материалам на основе термопластичных связующих и волокнистого наполнителя, предназначенных для изготовления деталей машин, работающих s условиях трения без смазки (подшипники скольжения, уплотнения, зубчатые колеса), Наиболее близким по технической сущности и достигнутому результату к изобретению является композиционный материал на основе полиацеталя (сополимера формальдегида с диоксоланом) и сернокислого бария. Композиционный материал содержит 983 сополимера формальдегида с диоксоланом и 23 сернокислого бария. его коэффициент трения без смазки достаточно высок (0,28-0,31), что ограничивает облас" ти применения. готовления деталей машин, работающих в условиях трения без смазки (подшипники скольжения, уплотнения и т.п.).

Композиционный материал обладает низким коэффициентом трения, что позволяет использовать его в качестве антифрикционного материала в узлах трения машин и механизмов. Сущность изобретения: известный композиционный материал на основе сополимера.формальдегида с диоксоланом и сернокислого бария дополнительно содержит карбонизованные углеродные волокна и термопластичный полиуретан при определенном массовом соотношении.

3 табл..

Цель изобретения - снижение коэф" фициента трения в условиях трения без смазки, Поставленная цель достигается тем, что известный композиционный материал на основе сополимера формальдегида с

I диоксоланом и сернокислого бария, дополнительно содержит карбониэованные углеродные волокна и термопластичный полиуретан при следующем соотношении компонентов, мас.3:

Сополимер формальдегида с диоксоланом (ТУ 6-051543-87) 77,5-80,5

Сернокислый барий (ГОСТ

3158-75)

Карбонизованные углеродные волокна 15,0-20,0

Термопластичный полиуретан 1,5-2,5

15, 0-20 ° 0

1,5-2 5

Табли ца 1

Содержание компонентов, по примерам, мас.Ф

1 I" 1 (JI

Компоненты

Прототип

Сополимер формальдегида с диоксоланом

73 5 77 5 79 0 80> 5 82 5 83 О 96 0 98 О

О, 5 1,0 1, 5 2>0 2, 5 2> 0 2,0 2,0

Сернокислый барий

Карбониэованные углеродные волокна

25,0 20,0 17, 5 15,0 12,0 15 О

Термопластичный полиуретан

1 0 1,5 2 0 2 ° 5 3>0

2,0

3 18354

Карбонизованные углеродные волокна на основе гидратцеллюлоэы получают путем фрагментации ткани ТГН-2И (ТУ 48-20-19-77), конечная темпера5 тура термооб работки которой соста вляет 2500 С. Характеризуются свойствами: плотность 1380 кг/мз > диаметр филаментов 5"7 мкм, разрывная нагруз" ка филаментов 1000 ИПа. 10 . Термопластичный полиуретан представляет собой продукт взаимодействия диизоцианата с ниэкомолекулярными гликолями. Выбран термопластичный,полиуретан марки Витур Т-1413"85, син тезированный на основе сложного полиэфира " полиэтиленбутиленгликольадипината, 1,4-оутандиола и 4,4 -дифенилметандиизоцианата при соотношении NCO/OH=1 (ТУ,-6-05-221-526-82). р0

Физико-механические свойства термопластичного полиуретана Витур T- 141385: плотность 1160 кг/мз, твердость по Ы>ору А 85+2 усл,ед., условная прочность при растяжении не менее 25

20 ИПа, относительное удлинение при разрыве не менее 2504, остаточное удлинение. не более 803, сопротивление раздиру - не менее 55 Н/мм, интенсивность изнашивания при трении без смазки (Р 0,8 ИПа, V 0,3 м/с)

2,5 мг/км, Композиционный материал готовят по следующей методике. Ингредиенты композиционного материала сначала смешиваются при нормальных условиях на Z"oáðàýíîì лопастном смесителе, а затем в червячно-дисковом экструдере при температуре 190-200ОС. Полученный гранулят используют для riepepaботки методом литься под давлением, При этом при температуре 190-210 С изготавливают образцы для испытаний фрикционных свойств.

Пример, Готовят композиционные материалы, состав которых приведен в табл. 1, Из композиционных материалов отливают образцы, которые используют для испытания фрикционных свойств при трении без смазки на машине трения 2070 СИТ-1 по схеме дискколодка. В качестве контртела используют сталь 40Х, термообработанную до твердости НРС 38-48 с показ телем шероховатости Rä 0,63 мкм, Фрикционные свойства композитов приведены в табл. 2 и,3.

Формула изобретения

Композиционный материал, включающий сополимер формальдегида с диоксоланом и сернокислый барий, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения коэффициента трения при трении без смазки, он дополнительно содержит карбонизованные углеродные волокна и термопластичный полиуретан при следующем соотношении компонентов, мас.3:

Сополимер формальдегида с диоксоланом

Сернокислый барий

Карбонизованные углеродные волокна

Термопластичный полиуретан

1835412

Таблица .2

Примеры

1 t 1 f

« е

Свойства

1 2 3 4 5

6 7 Прототип

Динамический коэффициент 0,18 0,16 0,15 0,17 0,19 0,18 0,23 0,30 трения (Р 0,8 МПа, v

0,3 м/с)

Табли ца 3 физико-механические свойства композиционных материалов на основе полиацеталей

Прототип

Показатель

Прочность при растяжении, ИПа 67

63,7

7,5

Модуль упругос" ти, ГПа

1,1

0,88

0,5

1,94

Усадка, 3

Составитель Т.Куркина

Редактор Г.Мельникова Техред И.Иоргентал Корректор М.Иаксимишинец

ВЮ Ю

Заказ 2976 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 !

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101

Относительное удлинение при разрыве

Заявляемый композицион» ный материал (пример 2)