Способ получения термостойких самосмазывающихся антифрикционных материалов - SU302021A1

Описание

Известен способ получения термостойких самосмазывающихся антифрикционных материалов на основе твердых смазок с использованием в качестве связующего фенолфталеинфенолформальдегидного олигомера и наполнителя с последующим отверждением.

В предлагаемом способе для обеспечения большей износостойкости изделий при высоких температурах в качестве связующего применяют полученные по реакции полициклотримеризации олигомерные соединения полифенилена , содержащие этинильные группы и имеющие следующее строение:

КЛ

X-Cs Ш

Х- CsCR

где X -алкилен, фениле.

А--/V:; X

R - Н, фенил,

а также

п 1-500, отверждаемые в присутствии различных типов наполнителей, количество которых в смеем с твердой смазкой может составлять 0,5-97 вес. % от веса композиции .

Реакция полициклотримеризации останавливается на стадии получения олигомерных

полифениленов различного молекулярного веса , которые могут быть расфракционированы. В данных олигомерных производных имеются новые 1,2,4- и 1,3,5-замещенные фенильные ядра.

В получаемых олигомерных соединениях полифенилена при температуре выще 70-200°С после перехода в расплавленное состояние происходят дальней.щие химические превращения , приводящие к нолучению трехмерной

ствне даже больших количеств наполнителя не оказывает отрицательного влияния иа отвержление синтезнруемых олнгомерных соелииеннн полифенн.тена.

Для реалнзацнн иреллагаемого нзобретен ия нредварительно получают гомогенную смесь олнгомерного соединения нолифенилена и наполннтеля , прнчем нолнау -омогеннзация может быть доетнгнута как сухим, так л мокрым способамн.

По сухому способу смешенне осущеетвляетея в мельшщах обычного и вибрационного типа , иа вальцах iriH в смеентелях роторного 1ииа.

Отверждение ирессовочной массы с целью получения сформованных образцов, обладающих высокой термо-, тенло- н водостойкостью, а также необходимым комплексом физико-мехаи ичсскнх показателей, ироводят ири 130- 500С и давлении 50-1000 кг./см- в нресс-формах закрытого тина.

Предлагае.мый способ предназначен для получения антифрцкционных изделий, которые могут найти широкое ирименеиие в различных отраслях народного хозяйства.

Пример 1. Полученный по реакции нолнциклотримеризации из 1 моль диэтиннлбензола и 1 моль фепилацетилеиа олигомер полифенилепа , иредставляюш,ий собой вязкую темпую массу с мо.лекулярным весом около 5000, ,1ля образования нанолнеииого полифеиилена нодсуи1ивают 2 час в вакуум-шкафу нри 100--110°С до получения хрупкой массы со стекловидньп изломом. 15 г этой массы смешивают с 25 г порошкообразной меди (маркн ПМ-1 либо ПМ-0), 20 г дисульфида молибдена и 40 г нскусствениого либо естественного графита иа вибрационной лабораторной мельнице с частотой вибрации 3000 колебаний/мин. Пресскомпозицию высыпают в холодные п.ресс-формы закрытого тниа н подогревают до , при этом пресс-форму закрывают и дают даплеине 500 кг/см-. Температуру повышают до , выдерживают 0,5 MIIH/AUI толшииы нзделня ц затем охлаждают, нолучают изделие, обладающее теплостойкостью до 300°С, имеющее коэффициент трення 0,12 и высокую износостойкость .

Пример 2. 30 г олигомера полифенилена , полученного в примере 1, емешивают с 35 г дисульфида молибдена, 10 г 1;олло:идного серебра н 5 г вермикулита на вибрационной лабораторной мельнице. Полученную массу смешивают с 20 г стекловолокна длиной от 1 до 5 см (штапель) в смеснтеле Z-образного типа.

Пресс-композицню загружают в пресс-форму закрытого типа и уилотняют на вибростепде с частотой колебаний 300 колебаний/лит.

Полученное изделие и.;ест удариую визкоеть от 3 до 5 кгсм/см- и мо/кет примеиятьея в узлах трения скольжения ири высоких темиературах .

Пример 3. Для получения нанолненных изделий 50 г порошка олигомера, нолученн01-о пз 1 моль днэтииплбензола и 2 моль фенилаце1илена по реакции полицпклотримеризации , имеюшего молекулярный вес 1500 н иредетавляющего собой порошок желтого цвета, растворяют в сиирте до 70°С, добавляют в раствор 30 г дисульфида вольфрама, 10 г графита , 10 г коллоидного серебра и затирают до получения гомогенной массы, которой пропитывают 50 г графнтизйрованной ткани {в виде штапеля). После нропиткп штапель подсушивают 1 при , зате пресс-форму 3aKpijiToro тииа и 50 при . Далее и гревают до 450°С и охлаждают.

11олуче1 пое излелне отл1:чаетси выc(JKOй тои.тостойкостью, xojJonniMii (bi3HKO-Mcxaini4eскими свойствами и из1 ОсостоГ|костыо.

П р li л; е р 4. 25 г олигол1е;)а, иолучсмиюго в npUAiepe 1, смешивают с 5 г гмггрпл.а бора, 20 и графита, 20 г ко, лоид01Ю . 2о г дпсулыЬпда молибдс :а и 5 г то:1;(}:;:; сльчен1;ог() асбеста иа виброл е;1Ы ; н.с лабораторио тииа . O6pa3y onj,y;ocH сыиуч}ю п,вета )П,уют 1-- 10 мин вальцах при 110- 130°С. Г1();)Ч1. иресскомпозикпю загружают в иресс-форлНз закрыTOio тина i; дают л.пплг-м:; лПО ,V..ii- . 170°С, n{)c;ie чего тем 1ерату:1у до ( i; охлаждают.

Получают издел :е, обладаюш.ее повышенной износостоГп-состью np;i работе в нодшипиике качения, теплостойкостью и эффектом самосмазывапия.

Пример 5. 12 г олигомера нолифениле 1а, ьч)луче:}Г:ого из 1 моль ди-ji ипилбеизо.та и 3 мол1, феиилацетилена по реакции полиинклстрил1ер зацни и нредставляющсго собой тегаиую, в/гзкую массу, с.меишвают с 25 г окиси серебра, 17 г искусствеииого или естественН01Ч ) графита, 1) г дисульфида молнблеиа в Teieiiiie ,5 мин иа виб;)ациоп110й .ме.чьнице с частото Г5ибрацин 3000 колебании/мин и ами .титудоГ 5 мм.

Пресс-ко.п10зиц11Ю засыпают в холодные нреес-формы закрглтого типа и пол.огревают до , иосле чего иресс-форму закрывают и дают давлеине 500 кг/см-. Затем температуру повьпнают до 300°С, В1)держпвают 0,5 мин/мм изделня и охлаждают.

П р и .м е р 6. 25 г олигомера иолифеинлена , иолученно1о из 1 моль диэтииил.чифенилэтнлена и 1 моль феиилацетилепа и иредставляюп1 ,его еобой желтый поропюк, переходящий в расилавлеиное состоягше ири , смешивают с 18 г серебра, 12 г естественного, 7 г искусственного графнта и 39 г дисульфида молибдеиа, как в примере 1. 2 раза большей, ударной прочностью в изделий, полученных по примеру 1 4 кгсм/см вместо 1,5-2). П р :и м е р 7. 25 г ол1игомера полифенилена, моль диэтинилдифенилбутаполученного из на и 2 моль феннлацетилена по реакнип лнцнклотрнмеризации л представляющего бой светло-желтый порошок, смешлвают с 18 г порошка серебра, 12 г есгественного и 7 г искусственного графита, 39 г дисульфида молибдена , прессуют композицию, проводя эти операции аналогично примеру 1. Отпрессованные изделия обладают теплостойкостью до 300°С и несколько большей ударной прочностью , чем изделия, полученные по примеРУ 2. Антифрикционные свойства материалов из примеров 5-7 оценивались на машине треиия торцевого типа с коэффициентом взанмного перекрытия 1, скоростью скольжения 2 м/сек, при нагрузке 2 кг/см-. В -тих условиях материалы сохраияют стабильное значение коэффициента трения до 300-350°С и износостойкость до 1 10. Пример 8. 20 г олигомера полифенилена, полученного из диэтинилбензола и хлорфеиилацетилена , взятых в мольном отношении 1:1, представляющего собой порошок коричневого цвета, обладающий текучестью выше 80°С, смешивают с 80 г дисульфида молибдена в условиях примера 1. Образованную пресс-композицию прессуют при 250°С и выдержке 2 мин/мм толщнны изделия . Давление прессования 500 кг/см-. Полученные изделия обладают низким значением коэффициента трения (до 0,06) и могут цримеияться в качестве втулок подщипников скольжения. Новые материалы отличаются от известиых высокой износостойкостью (1-10-8-I-IO против ЬШ) и стабильным значением коэффициента трения до 270-300°С. Предмет изобретения 1. Способ получения термостойких самосмазываюшихся антифрикционных материалов на основе твердых смазок и связующего с последующим отверждением при нагреваНИ че ки м м ни щ гд R а лу д со н са И, отличаю11(иися тем, что, с целью ооесиення износостойкости матер1 алоз при высох температурах, в качестве связующего приняют 1юлучеи 1ые rio реакции иолиииклотр)ризации олигомерные соединения иолифелеиа , содержащие этинильные групиы обей формулы -Х- С СК е X - алкилен, феиилеи. О R - Н, фенил. -Н, фенил. У ( k уУ также X-C CR; 11 1-500, способиые образовывать при нагревании расплав. 2.Сиособ по и. 1, отличающийся тем, что почение антифрикциоииых мгпериалов ировот в присутствии других наполнителей. 3.Способ по пи. 1, 2, отличающийся тем, что держание твердых смазок и других наполтелей составляет от 0,5 до 97 комиозиции.

Реферат

Формула