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noxalin; 43 Gew.- % 0,1 Gew.- % Phosphor enthaltendes modifiziertes Molybdändisulfid; 19 Gew.-% Graphit; 3 Gew.-% Asbest und 15 Gew.-% metallisches Silberpulver enthält.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein selbstschmierendes Antifriktionsmaterial auf Basis eines stickstoffhaltigen Polymers, das als Füllstoff durch phosphorhaltige Säure oder phosphorhaltigen Ester modifiziertes Molybdändisulfid enthält.
Selbstschmierende Antifriktionskunststoffe, die die Eigenschaften von festen Schmiermitteln und Konstruktionswerkstoffen in sich vereinigen, sind für die Herstellung von Erzeugnissen, beispielsweise von Kräften von Wälzlagern, von Gleitlagerhülsen und verschiedener Teile von Zahnradübersetzungen, die in Trockenreibungsbaugruppen betrieben werden, bestimmt.
Die selbstschmierenden Antifriktionskunststoffe gewährleisten einen niedrigen Reibwert beim Fehlen von konventionellen flüssigen oder festen Schmiermitteln.
Der Komplex der den selbstschmierenden Antifriktionsmaterialien eigenen Antifriktionseigenschaften beruht darauf, dass der gesamte Gleitteil eine Monolythschmiermasse darstellt.
Diese Materialien werden in solchen Einrichtungen betrieben, wo die Verwendung flüssiger Schmiermittel unmöglich oder unzulänglich ist, beispielsweise in Elektrovakuumerzeugnissen, Vorführgeräten, in Teilen von Strahleinrichtungen, Lagern, die bei hohen Temperaturen und unter Weltraumbedingungen betrieben werden, usw.
Die selbstschmierenden Antifriktionskunststoffe stellen Mehrkomponentensysteme dar, in denen als Bindemittel Polymere verwendet werden, die einen Komplex von notwendigen Eigenschaften, in erster Linie Temperaturwechselbeständigkeit, Wärmebeständigkeit, Beständigkeit gegen radioaktive Strahlung, chemische Beständigkeit und technologiegerechte Verarbeitbarkeit besitzen.
Als Füllstoffe für die Antifriktionskunststoffe verwendet man gewöhnlich allgemein bekannte feste Schmiermittel, wie Graphit, Molybdändisulfid und andere. Zur Erteilung der Festigkeit können dem Füllstoff faserige Füllstoffe, wie z.B. Asbest, Glasfasern und Asbestgewebe, zugegeben werden. Zur Steigerung der Wärme- und elektrischen Leitfähigkeit des Anti friktionsmaterials, Verbesserung der Verformbarkeit der Erzeugnisse, die daraus hergestellt sind, und Erhöhung der Härte gibt man dem Füllstoff vorzugsweise metallische Pulver, wie Pulver von Molybdän, Kupfer, Nickel und anderer Metalle, hinzu.
Die genannten Füllstoffe können dem Antifriktionsmaterial sowohl einzeln als auch in Kombination miteinander zugegeben werden.
Der Gehalt an Füllstoffen im Antifriktionsmaterial kann in recht weiten Grenzen liegen, wobei seine optimale Menge in Abhängigkeit von den von dem herzustellenden Erzeugnis geforderten Eigenschaften bestimmt wird.
Eine Zugabe von starrkettigen Polyarylaten oder aromatischen Polyamiden auf Polyimidbasis zu dem Antifriktionsmaterial übt einen stabilisierenden Einfluss auf den Reibwert des Materials aus.
Man verwendet zweckmässig ein Antifriktionsmaterial, welches 4 bis 78 Gewichtsprozent Polyimid, 2 bis 95 Gewichtsprozent Füllstoffe und 1 bis 20 Gewichtsprozent Polyarylate oder aromatische Polyamide enthält.
Einer der Hauptnachteile, die den genannten Antifriktionsmaterialien eigen sind, ist ihre ungenügende Temperaturwechselbeständigkeit. Eine Steigerung der Reibungszahl von 0,08 auf 0,16 kann man bei einer Temperaturerhöhung von 100 auf 140 0C beobachten. Bei einer Erhöhung der Temperatur auf 250 0C tritt eine allmähliche Verschlechterung der Eigenschaften der Antifriktionsmaterialien ein, wodurch sich das Gewicht des Gewichtes des modifizierten Molybdändisulfids und das modifizierte Molybdändisulfid 5 bis 95 % des Gewichtes des selbstschmierenden Antifriktionsmaterials ausmacht, und dass der Gehalt an nicht modifiziertem Molybdändisulfid, falls solches zusätzlich zum modifizierten Molybdändisulfid im selbstschmierenden Antifriktionsmaterial vorhanden ist,
1 bis 90 Gew.- %, bezogen auf das Gewicht des selbstschmierenden Antifriktionsmaterials, beträgt.
2. Selbstschmierendes Antifriktionsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es Molybdändisulfid enthält, das mit Orthophosphorsäure, Metaphosphorsäure, Phosphonsäure der Formel
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oder Phosphinsäure der Formel
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wobei Rlll und Rlv für Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl stehen und R und Rlv gleich oder verschieden sein können, modifiziert ist.
3. Selbstschmierendes Antifriktionsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es Molybdändisulfid enthält, das mit Phenyl- (1,1 -dihydroperfluoralkyl)-phosphat bzw. Phenylphosphat der Formel
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worin xlbis3und y 0 bis 3 bedeuten, oder mit Hexa-organooxy-cyclotriphosphazen der Formel
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worin x 0 bis 6 und y 0 bis 3 bedeuten, modifiziert ist.
4. Selbstschmierendes Antifriktionsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Phosphor-Gehalt des modifizierten Molybdändisulfids 0,05 bis 0,1 Gew.-% beträgt.
5. Selbstschmierendes Antifrikfltionsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an modifiziertem Molybdändisulfid 10 bis 80 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des selbstschmierenden Antifriktionsmaterials, beträgt.
6. Antifriktionsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich Pulver von mindestens einem der Metalle Silber, Kupfer, Molybdän, Nickel enthält und zwar in einer Gesamtmenge von 1 bis 41 Gew.- %, bezogen auf das Gewicht des selbstschmierenden Antifriktionsmaterials.
7. Selbstschmierendes Antifriktionsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Komponenten enthält: schmelzbares Polyimid 10 Gew.-%; 0,05 Gew.-% Phosphor enthaltendes modifiziertes Molybdändisulfid 80 Gew.-%; metallisches Molybdänpulver 5 Gew.-%; und zusätzlich feinstverteilten Kohlenstoff 5 Gew.-%.
8. Selbstschmierendes Antifriktionsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es 20 Gew.-% Polyphenylchi
des Erzeugnisses vermindert, seine Betriebsfähigkeit sinkt und es letzten Endes zu einer vollständigen Zerstörung desselben kommt.
Die Verwendung dieser Materialien in Trockenreibungsbaugruppen, beispielsweise in Gleitlagern, macht es notwendig, ihre Verschleissfestigkeit zu erhöhen.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden.
In diesem Zusammenhang bestand die Aufgabe darin, solche selbstschrnierenden Antifriktionsmaterialien zu entwickeln, die eine erhöhte Verschleissfestigkeit zusammen mit guten physikalisch-mechanischen Eigenschaften, darunter auch bei erhöhten Temperaturen, aufweisen.
Das erfindungsgemässe selbstsclunierende Antifriktionsmaterial auf Basis eines stickstoffhaltigen Polymers, das als Füllstoff durch phosphorhaltige Säure oder phosphorhaltigen Ester modifiziertes Molybdändisulfid enthält, ist dadurch gelcenn- zeichnet, dass als stickstoffhaltiges Polymer schmelzbares Polyimid der Formel
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worin
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und das arithmetische Mittel von n mindestens 20 ist, oder schmelzbares Polyphenylchinoxalin der Formel
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worin R" =eine direkte Bindung, 0502-oder WO-;
;
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und das arithmetische Mittel von n 50 bis 300 ist, in einer Menge von 5 bis 95 Gew.- %, bezogen auf das Gewicht des selbstschmierenden Antifriktionsmaterials, eingesetzt ist, dass der Phosphor in dem modifizierten Molybdändisulfid 0,01 bis 2% des Gewichtes des modifizierten Molybdändisulfids und das modifizierte Molybdändisulfid 5 bis 95 % des Gewichtes des selbstschmierenden Antifriktionsmaterials ausmacht, und dass der Gehalt an nicht modifiziertem Molybdändisulfid, falls solches zusätzlich zum modifizierten Molybdändisulfid im selbstschmierenden Antifriktionsmaterial vorhanden ist, 1 bis 90 Gew. - bezogen auf das Gewicht des selbstschmierenden Antifriktionsmaterials, beträgt.
Das erfindungsgemässe selbstschmierende Antifriktionsmaterial weist eine erhöhte Verschleissfestigkeit auf und zwar bei Temperaturen um ca. 300 C.
Als bevorzugte phosphorhaltige Säuren verwendet man für die Modifikation des Molybdändisulfids insbesondere Orthound Meta-phosphorsäure, Phosphorsäure der Formel
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oder Phosphinsäuren der Formel
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wobei Rlll und RlV für Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl stehen und Rlll und Riv gleich oder verschieden sein können.
Als bevorzugte phosphorhaltige Ester verwendet man für die Modifikation des Molybdändisulfids vor allem Phenyl-(1,1dihydroperfluoralkyl)-phosphat bzw. Phenylphosphat der Formel
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worin xlbis 3 und y 0 bis 3 bedeuten, oder Hexa-organooxy-cyclotriphosphazen der Formel
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worin x 0 bis 6 und y 0 bis 3 sind.
Neben den genannten Ester können auch Phosphinsäureester der Formel
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oder Phosphonsäureester der Formel
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worin Rv die gleiche Bedeutung wie Rlll oder Rlv hat, verwendet werden.
Die Modifikation des Molybdändisulfids führt man vorzugsweise durch die unmittelbare Zugabe der phosphorhaltigen Säuren oder der phosphorhaltigen Ester der oben angegebenen Formeln zu dem Ausgangsmolybdändisulfid unter Rühren aus.
Bei der Modifikation durch die oben genannten phosphorhaltigen Reagenzien enthält das Molybdändisulfid 0,01 bis 2 Gew.-% Phosphor. Der Phosphorgehalt des Molybdändisulfid kann durch die Menge der für die Modifikation verwendeten phosphorhaltigen Verbindung geregelt werden.
Der bevorzugte Phosphor-Gehalt des modifizierten Molybdändisulfids beträgt 0,05 bis 0,1 Gew.-%.
Der bevorzugte Gehalt an modifiziertem Molybdändisulfid im erfindungsgemässen selbstschmierenden Antifriktionsmaterial beträgt 10 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Antifriktionsmaterials.
Zur Steigerung der Wärme- und der elektrischen Leitfähigkeit des genannten Antifriktionsmaterials, Verbesserung seiner Verformbarkeit zu Erzeugnissen sowie Erhöhung seiner Härte kann man zu dem erfindungsgemässen selbstschmierenden An tifriktionsmaterial zusätzlich Pulver von mindestens einem der Metalle Silber, Kupfer, Molybdän oder Nickel zugeben, die zusammen oder einzeln gewöhnlich in einer Menge von 1 bis 41 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des selbstschmierenden An tifriktionsmaterials, eingesetzt werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist ein selbstschmierendes Antifriktionsmaterial, welches folgende Komponenten (in Gew.- %) enthält: schmelzbares Polyimid 10; modifiziertes Molybdändisulfid, das 0,05 Gew.-% Phosphor enthält, 80; feinstverteilter Kohlenstoff 5; metallischer Molybdänpulver 5.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist ein selbstschmierendes Antifriktionsmaterial, welches folgende Komponenten (in Gew.-%) enthält: Polyphenylchinoxalin 20; modifiziertes Molybdändisulfid, das 0,1 Gew.-% Phosphor enthält, 43; Graphit 19; Asbest 3; Silberpulver 15.
Das erfindungsgemässe selbstschmierende Antifriktionsmaterial weist eine hohe mechanische Festigkeit, eine gute Bearbeitbarkeit, eine stabile Reibungszahl in einem breiten Temperaturenbereich und eine hohe Verschleissfestigkeit auf.
Im nachfolgenden soll der Kürze halber das mit phosphorhaltigen Säuren oder Estern modifizierte Molybdändisulfid als modifiziertes Molybdändisulfid bezeichnet werden.
So besitzt beispielsweise das durch Pressen bei einer Temperatur von 400 0C unter einem Druck von 1000 kp/cm2 einer Mischung, bestehend aus 90 Gewichtsteilen Polyimid der Formel
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worin n 400 ist und 10 Gewichtsteilen 0,01 Gew.-% Phosphor enthaltendes modifiziertes Molybdändisulfid, erhaltene Antifriktionsmaterial eine höhere Verschleissfestigkeit, Mikrohärte und Festigkeit gegenüber dem Molybdändisulfid enthaltenden Material (siehe Tabellen I und II).
Tabelle 1: Reibungszahl und Verschleissfestigkeit der selbstschmierenden Antifriktionsmaterialien Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid Antillriktionsmaterial mit Molybdändisulfid, modifiziert durch Di-n-heptylphosphinsäure Verschleiss bei Raumtemperatur, g Reibungszahl Verschleiss bei Raumtemperatur, g Reibungszahl in der in der in der ersten in der dritten ersten Stunde dritten Stunde Stunde Stunde 0,0037 0,09 0,0023 0,08
0,0015 0,08 0,0007 0,06 Tabelle II:
Physikalisch-mechanische Eigenschaften der Antifriktionsmaterialien Antifriktionsmaterial Mikrohärte, kp/mm2 materialien Antifriktionsmaterial Mikrohärte, kp/mm2 Biegespannung, kp/cm2 modifiziertes Molybdändisulfid enthaltend 40,0 660 Molybdändisulfid enthaltend 27,0 500
Die Mikrohärte wurde auf einem Gerät bestimmt, dessen Arbeitsprinzip auf dem Eindrücken einer Diamantpyramide in das zu untersuchende Material unter bestimmter Belastung und der Messung der linearen Grösse der Diagonale des erhaltenen Abdruckes beruht. Die Mikrokärtezahl wurde als Quotient von der Teilung der Belastung (kp) durch die Seitenfläche (mm2) der Abdrücke in der Annahme bestimmt, dass die Winkel des Abdruckes den Winkel der Pyramide entsprechen.
Unter Biegespannung wird die Spannung verstanden, die in der Probe bei ihrer Zerstörung entsteht.
Die selbstschmierenden Antifriktionsmaterialien auf Basis von Polyphenylchinoxalin und modifiziertem Molybdändisulfid gewährleisten den Betrieb von Reibungsbaugruppen bei hohen Temperaturen, wobei die Verwendung von modifiziertem Molybdändisulfid im Material eine Steigerung der Verschleissfestigkeit zur Folge hat. So haben Prüfungen der Käfige von selbstschmierenden Wälzlagern, erhalten aus Antifriktionsmaterial auf Basis von Polyphenylchinoxalin der Formel
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worin n 80 ist, ergeben, dass der Verschleiss bei 300 0C des modifiziertes Molybdändisulfid enthaltenden Materials in 50
Stunden 0,0090 g betrug, während der Verschleiss analoger
Proben aus Material, das nur Molybdändisulfid enthält, in der selben Zeit bei 300 0C 0,0220 g ausmacht.
Weitere Vorteile und Vorzüge der erfindungsgemässen selbstschmierenden Antifriktionsmaterialien werden aus der nachstehend angeführten ausführlichen Beschreibung ersicht lich sein.
Das selbstschmierende Antifriktionsmaterial, welches die
Eigenschaften von festen Schmiermitteln und Konstruktionsma- terialien in sich vereinigt, stellt ein Mehrkomponentensystem dar, in welchem als Bindemittel ein stickstoffhaltiges Polymer enthalten ist, das einen Komplex der notwendigen Eigenschaf ten, vor allem Temperaturwechselbeständigkeit, UVärmebestän- digkeit, Beständigkeit gegen radioaktive Strahiluslg, chemische
Beständigkeit und technologiegerechte Verarbeitbarkeit ausweist.
Die Verwendung von Polyimiden und Polyphenylchinoxalinen im erfindungsgemässen selbstschmierenden Antifriktionsmaterial entspricht den allgemeinen Forderungen, die an das polymere Bindemittel in dem Antifriktionsmaterial gestellt werden.
Für die Herstellung von selbstschmierenden Antifriktionsmaterialien verwendet man als stickstoffhaltiges Polymer schmelzbares Polyimid der Formel
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worin
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und das arithmetische Mittel von n mindestens 20 ist; es kann auch 400 und mehr bedeuten.
Das genannte polymere Bindemittel ist in einer Menge von 5 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des selbstschmierenden Antifriktionsmaterials, vorhanden.
Es können sowohl lösliche Polyimide mit einem Polymerisationsgrad von n = 20 bis 400 wie Polyimide, erhalten aus Ani linphthalein und Tetracarbonsäureanhydriden, als auch unlösliche Polyimide, beispielsweise Polyimid auf Basis von 3,3', 4,4' Diphenyloxydtetracarbonsäuredianhydrid und Diaminodiphe- nyloxid, verwendet werden. Die Hauptforderung, die an die in dem erfindungsgemässen selbstschmierenden Antifriktionsmaterial verwendeten Polyimide gestellt wird, ist ihre Fähigkeit, dass sie verarbeitet werden können.
Das stickstoffhaltige Polymer auch ein schmelzbares Polyphenylchinoxalin der Formel sein, worin R" eine direkte Bindung -O, -SO2- oder -CO-,
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bedeutet und das arithmetische Mittel von n 50 bis 300 ist.
Man setzt auch hier eine Menge von 5 bis 95 Gew.-% ein, bezogen auf das Gewicht des selbstschmierenden Antifriktionsmaterials.
Das in dem erfindungsgemässen selbstschmierenden Anti friktionsmaterial verwendeten Polyphenylchinoxalin besitzt eine hohe Temperaturwechsel- und Wärmebeständigkeit, es ist, beständig gegen die Wirkung chemischer Reagenzien und lässt sich leicht zu Erzeugnissen verarbeiten. So weist beispielsweise das aus 3,3', 4,4'-Tetraaminodiphenyläther und 1,4-Bis-(phenylglyoxalyl)-benzol erhaltene Polyphenylchinoxalin der Formel
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worin n 160 ist, mit einem Molekulargewicht von etwa 80000 und mit einer reduzierten Viskosität in m-Kresol von Tlred = 0,83 dl/g einen Erweichungsbeginn des Polymers (nach thermomechanischen Kurven) von 280 C auf.
Die thermogravimetrischen Prüfungen dieses Polymers an Luft bei einer Geschwindigkeit der Temperaturerhöhung von 4,5 "/min ergaben, dass die Thermodestruktion des Polymers einer Temperatur von 480 0C entspricht.
Zur Erzielung einer erhöhten Verschleissfestigkeit und Verbesserung der anderen physikalisch-mechanischen Eigenschaften der selbstschmierenden Antifriktionsmaterialien auf Basis von schmelzbarem Polyimid und Polyphenylchinoxalin verwendet man 5 bis 95 Gew.-% stickstoffhaltiges Polymer und 95 bis 5 Gewichtsprozent Füllstoff, welcher durch phosphorhaltige Säure oder phosphorhaltigen Ester modifiziertes Molybdändisulfid in einer Menge von 5 bis 95 Gew.- %, bezogen auf das Gewicht des selbstschmierenden Antifriktionsmaterials, enthält.
Das Verhältnis des stickstoffhaltigen Polymers und des Füllstoffes in dem genannten Antifriklionsmaterial liegt in einem Bereich und richtet sich nach den bestimmten Forderungen, die an das aus dem selbstschmierenden Antifriktionsmaterial hergestellte Erzeugnis gestellt werden.
So führt z.B. die Zugabe einer grossen Menge von Füllstoffen, festen Schmiermitteln (Graphit, Molybdändisulfid usw.), zu einer Senkung der Reibungszahl des Antifriktionsmaterials. Eine Senkung der Menge des stickstoffhaltigen Polymers, beispielsweise des Polyimids, in dem Anti friktionsmaterial auf 5 Gewichtsprozent führt jedoch zu einer Senkung der Festigkeit (Kerbschlagzähigkeit ¯ 1 bis 1,5 kp cm/cm2), während eine Steigerung der Menge des Polyimids auf 95 Gewichtsprozent eine hohe Festigkeit des Antifriktionsmaterials bewirkt (Kerbschlagzähigkeit 25 kp cm/cm2).
Als phosphorhaltige Säuren zur Modifikation des Molybdändisulfids werden vorzugsweise Ortho- und Metaphosphorsäure sowie Phosphonsäure der Formel
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eingesetzt, wie Methylphosphonsäure, Phenylphosphonsäure und andere, Phosphinsäure der Formel
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wie Di-n-butylphosphin-, Di-n-heptylphosphin-, Di-n-octylphosphin-, Di-n-nonylphosphin-, Di-n-undecylphosphin-, Methylphenylphosphin-, Dicyclohexylphosphin-, Diphenylphosphin-, Butylphenylphosphin-, Ditolylphosphin- oder Distyrylphosphinsäure und andere.
Als phosphorhaltige Ester verwendet man zur Modifizierung von Molybdändisulfid vor allem Phenyl-(1,1-dihydroperfluoralkyl)-phosphate der Formel
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worin x 1 bis 3 und y 0 bis 3 sind, wie Triphenylphosphat, 1,1 Dihydroperfluoramyldiphenylphosphat und andere; oder Hexaorganooxy-cyclotriphosphazen der Formel
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worin x 0 bis 6 und y 0 bis 3 sind, wie Hexa-(1,1-di-hydroper fluorbutoxy)-cyclotriphosphacen, Hexaphenoxycyclotriphosphacen, Phenoxypenta-(1 1 -dihydroperfluorbutoxy)-cyclotri- phosphacen und andere.
Der Füllstoff kann neben dem modifizierten Molybdändisulfid auch Molybdändisulfid in einer Menge von 1 bis 90 Gewichtsprozent enthalten, wobei der Gehalt an modifiziertem Molybdändisulfid 5 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des selbstschmierenden Antifriktionsmaterials, beträgt. Das modifizierte Molybdändisulfid kann in dem genannten Antifriktionsmaterial in Kombination mit Molybdändisulfid verwendet werden, was zu einer Senkung des Kostenaufwandes führt.
Das pulverförmige Polyimid oder Polyphenylchinoxalin wird gewöhnlich innig mit dem Füllstoff vermischt, nämlich dem durch pbosphorhaltige Verbindungen modifizierten Molybdändisulfid und mit phosphorfreien Füllstoffen wie Asbest, Graphit, Molybdändisulfid, feinstverteilter Kohlenstoff.
Zur Erzielung eines selbstschmierende Antifriktionsmaterials mit erhöhter Wärme- und elektrischer Leitfähigkeit gibt
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man der Mischung neben den genannten Komponenten (während des Vermischens der Komponenten) vorzugsweise Pulver von Metallen, beispielsweise Kupfer-, Silber-, Molybdän oder Nickelpulver, zu.
Die in dem selbstschmierenden Antifriktionsmaterial verwendeten Metallpulver können verschiedene Dispersionsgrade aufweisen. So verwendet man beispielsweise kolloidales Silber mit einem Dispersionsgrad von 0,1 bis 1,5 Fm, während andere Metallpulver einen bedeutend höheren Dispersionsgrad aufweisen können. Die Menge der zugegebenen metallischen Pulver richtet sich nach den gewünschten Forderungen, die an das selbstschmierende Antifriktionsmaterial gestellt werden. Eine Steigerung des Gehaltes an metallischen Pulvern in dem genannten Antifriktionsmaterial führt zur Erhöhung der Wärmeund elektrischen Leitfähigkeit, hat jedoch in einigen Fällen eine Verschlechterung der Antifriktionseigenschaften zur Folge.
Das Vermischen der Komponenten führt man gewöhnlich bis zur Bildung einer homogenen Masse durch, die als Pressmas se verwendbar ist. Die erhaltene Pressmasse, die ein homogenes Pulver darstellt, wird vorzugsweise bei Temperaturen von 250 bis 450 C unter einem Druck von 1000 bis 2500 kp/cm2 gepresst und man erhält Erzeugnisse aus selbstsclunierendem An tifriktionsmaterial.
Für erhaltene Erzeugnisse bestimmt man die Verschleissfestigkeit, die Thermofriktionseigenschaften und andere physikalisch-mechanische Kennwerte.
Unter den Bedingungen der Trockenreibung werden die polymeren Moleküle sowohl der thermischen als auch der mechanischen Einwirkung ausgesetzt. Unter diesen Bedingungen gewährleistet die Verwendung eines stickstoffhaltigen polymeren Bindemittels in Kombination mit Molybdändisulfid, modifiziert durch phosphorhaltige Säuren oder phosphorhaltige Ester, in dem erfindungsgemässen selbstschmierenden Antifriktionsmaterial eine erhöhte Festigkeit der Bindung zwischen dem Polymer und dem Füllstoff durch die Umsetzung des Molybdändisulfids und des Bindemittels mit den phosphorhaltigen Verbindungen.
Durch die Wärmebehandlung wird zwischen dem stickstoffhaltigen Polymer, der phosphorhaltigen Verbindung (Säure oder Ester) und dem Füllstoff, z.B. Molybdändisulfid, in dem erfindungsgemässen selbstschmierenden Antifriktionsmaterial eine feste Binde erzielt und man erhält eine Masse, die eine erhöhte Verschleissfestigkeit besitzt.
Zum besseren Verstehen der vorliegenden Erfindung werden folgende Beispiele für die Bereitung des selbstschmierenden Antifrilctionsrnaterials und die Ergebnisse seiner Prüfung angeführt.
Beispiel I
Zur Prüfung der Antifriktionsmaterialien bereitete man Pressmassen durch Vermischen aller Komponenten auf einer Schwingmühle. Aus den Pressmassen presste man Proben in Form von Buchsen von 22 mm Aussendurchmesser und 12 mm Innendurchmesser. Auf ähnliche Weise bereitete man eine Kontrollprobe, welche Molybdändisulfid enthält. Die Reibprü- fung der gepressten Proben erfolgte bei Stirnreibung gegen Stahl. Die lineare Geschwindigkeit beträgt 2 m/s, die Belastung 2 kp/cm2.
In den Tabellen sind die Prüfergebnisse der Proben angeführt. Die Zusammensetzung der Pressmasse ist wie folgt: 90 Gewichtsteile Polyimid der Formel
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worin n 400 bedeutet, 10 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 Fm, das mit Di-n-heptylphosphinsäure behandelt wurde und 0,01 Gew.-% Phosphor enthält.
Die Pressmasse wird bei einer Temperatur von 400 C unter einem spezifischen Druck von 1000 kp/cm2 gepresst.
Tabelle in Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid, g Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid, modifiziert mit Di-n-heptylphosphinsäure Verschleiss bei Raumtemperatur, g Reibungs- Verschleiss bei Raumtempmeratur, g Reibungs zahl zahl in der in der in der in der ersten Stunde dritten Stunde ersten Stunde dritten Stunde 0,0037 0,09 0,0023 0,08
0,0015 0,08 0,0007 0,06 Tabelle IV Antifriktionsmaterial Mikrohärte, kp/mm2 Biegespannung, kp/cm2 modifiziertes Molybdändisulfid enthaltend 40,0 660 Molybdändisulfid enthaltend 27,0 500
Beispiel 2
Zusammensetzung der Pressmasse: 95 Gewichtsteile Polyimid der Formel
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worin n 400 ist, 5 Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 ym, mit Ortho-Phosphorsäure modifiziert und 0,05 Gew.-% Phosphor enthaltend.
Die Pressmasse wird gepresst und man prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle V Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid, g Molybdändisulfid, modifiziert mit o-Phosphorsäure Verschleiss bei Reibungs- Verschleiss bei Reibungszahl Raumtemperatur, g zahl Raumtemperatur, g in der in der in der in der ersten dritten ersten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde 0,0152 0,0105 0,12 0,0103 0,0082 0,10
Beispiel 3
Zusammensetzung der Pressmasse: 10 Gewichtsteile Poly imid der Formel
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worin n 100 bedeutet, 13 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 llm, modifiziert mit Methylphosphonsäure und 0,03 Gew.-% Phosphor enthaltend, 5 Graphit, 30 feinstverteilter Kohlenstoff, 1 Asbest, 40 metallisches Kupferpulver und 1 metallisches Silberpulver.
Die Pressmasse wird gepresst, und man prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle VI Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid, g Molybdändisulfid, modifiziert mit Methylphosphonsäure Verschleiss bei Reibungs- Verschleiss bei Reibungszahl Raumtemperatur, g zahl Raumtemperatur, g in der in der in der in der ersten dritten ersten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde 0,0180 0,0133 0,085 0,0142 0,0099 0,076
Beispiel 4
Zusammensetzung der Pressmasse: 20 Gewichtsteile Poly imid der Formel
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worin n 100 ist, 33 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 Zm, modifiziert mit Dicyclohexylphosphinsäure und 1 Gew.-% Phosphor enthaltend, 1 Gewichtsteil feinstverteilter Kohlenstoff, 5 Gewichtsteile Asbest, 40 Gewichtsteile metallisches Molybdänpulver und 1 Gewichtsteil metallisches Kupferpulver.
Man presst die Pressmasse und prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle VII Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid, g Molybdändisulfid, modifiziert mit
Dicyclohexylphosphinsäure Verschleiss bei Reibungs- Verschleiss bei Reibungszahl Raumtemperatur, g zahl Raumtemperatur, g in der in der in der in der ersten dritten ersten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde 0,0220 0,0130 0,13 0,0102 0,0073 0,12
Beispiel 5
Zusammensetzung der Pressmasse: 10 Gewichtsteile Poly imid der Formel
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worin n 400 bedeutet, 49 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 Rm, modifiziert mit Di-phenylphosphinsäure und 0,07 Gew.-% Phosphor enthaltend, 1 Gewichtsteil metallisches Molybdänpulver, 40 Gewichtsteile metallisches Nickelpulver. Man presst die Pressmasse und prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle VIII Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid, g Molybdändisulfid, modifiziert mit
Diphenylphosphinsäure Verschleiss bei Reibungs- Verschleiss bei Reibungszahl Raumtemperatur, g zahl Raumtemperatur, g in der in der in der in der ersten dritten ersten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde 0,0079 0,0004 0,073 0,0021 0,0003 0,062
Beispiel 6
Zusammensetzung der Pressmasse: 5 Gewichtsteile Poly imid der Formel
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worin n 400 ist, 5 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer
Teilchengrösse von 1 bis 2 Fm, modifiziert mit Methylphenyl phosphinsäure und 2 Gew.-% Phosphor enthaltend, und 90 Gewichtsteile Graphit. Man presst die Pressmasse und prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle IX Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid, g Molybdändisulfid, modifiziert mit
Methylphenylphosphinsäure Verschleiss bei Reibungs- Verschleiss bei Reibungszahl Raumtemperatur, g zahl Raumtemperatur, g in der in der in der in der ersten dritten ersten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde 0,0216 0,0136 0,14 0,0164 0,0100 0,12
Beispiel 7
Zusammensetzung der Pressmasse: 15 Gewichtsteile Poly imid der Formel
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worin n 100 ist, 40 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 um, modifiziert mit m-Phosphorsäure und 0,02 Gew.- % Phosphor enthaltend, 5 Gewichtsteile feinstverteilter Kohlenstoff, 40 Gewichtsteile metallisches Silberpulver, 1 Gewichtsteil metallisches Nickelpulver.
Die Pressmasse wird bei einer Temperatur von 350 0C unter einem Druck von 1000 kp/cm2 gepresst, und man prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle X Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid, g Molybdändisulfid, modifiziert mit m-Phosphorsäure Verschleiss bei Reibungs- Verschleiss bei Reibungszahl Raumtemperatur, g zahl Raumtemperatur, g in der in der in der in der ersten dritten ersten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde 0,0200 0110 0,080 0,0125 0,0075 0,076
Beispiel 8
Zusammensetzung der Pressmasse: 5 Gewichtsteile Poly imid der Formel
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worin n 100 ist, 95 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 Rm, modifiziert mit Di-n-butylphosphinsäure und 0,01 Gew.-% Phosphor enthaltend. Die Pressmasse wird gepresst, und man prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle XI Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid Molybdändisulfid, modifiziert mit
Di-n-butylphosphinsäure Verschleiss bei Reibungs- Verschleiss bei Reibungszahl Raumtemperatur, g zahl Raumtemperatur, g in der in der in der in der ersten dritten ersten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde 0,0036 0,0014 0,08 0,0022 0,0006 0,06
Beispiel 9
Zusammensetzung der Pressmasse: 10 Gewichtsteile Polyimid der Formel
EMI11.1
worin n 100 bedeutet, 80 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 um, modifiziert mit o-Phosphorsäure und 0,05 Gew.-% Phosphor enthaltend, 5 Gewichtsteile feinstverteilter Kohlenstoff, 5 Gewichtsteile metallisches Molybdänpulver. Die Pressmasse wird gepresst, und man prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle XII Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid Molybdändisulfid, modifiziert mit o-Phosphorsäure Verschleiss bei Reibungs- Verschleiss bei Reibungszahl Raumtemperatur, g zahl Raumtemperatur, g in der in der in der in der ersten dritten ersten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde 0,0079 0,0005 0,072 0,0021 0,0004 0,062
Beispiel 10
Zusammensetzung der Pressmasse: 10 Gewichtsteile Poly imid der Formel
EMI11.2
worin n 20 ist, 30 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 um, behandelt mit Triphenylphosphat und 0,05 Gew.-% Phosphor enthaltend, 20 Gewichtsteile Molybdändisulfid, 35 Gewichtsteile Graphit, 5 Gewichtsteile metallisches Molybdänpulver. Die Pressmasse wird gepresst, und man prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle XIII Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid Molybdändisulfid, modifiziert mit Triphenylphosphat Verschleiss bei Reibungs- Verschleiss bei Reibungszahl Raumtemperatur, g zahl Raumtemperatur, g in der in der in der in der ersten dritten ersten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde 0,0071 0,0005 0,057 0,0018 0,0004 0,055
Beispiel 11
Zusammensetzung der Pressmasse: 20 Gewichtsteile Poly phenylchinoxalin der Formel
EMI12.1
worin n 120 bedeutet, 43 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 um, modifiziert mit Hexa (1,1 dihydroperfluorbutoxy)-cyclotriphosphacen und 0,1 Gew. % Phosphor enthaltend, 3 Gewichtsteile Asbest, 19 Gewichtsteile Graphit, 15 Gewichtsteile metallisches Silberpulver.
Die Pressmasse wird bei einer Temperatur von 400 0C unter einem Druck von 1000 kp/cm2 in Form von Wälzlagerkäfigen gepresst, die einer Prüfstanderprobung bei Temperaturen von 300 und 350 C, bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 18 000 Ulmin und einer Achsbelastung von 1 kp unterworfen wurden. Die Prüfdauer beträgt 50 Stunden.
Tabelle XIV Antifriktionsmaterial Erzeugnis Prüfergebnisse
Prüftem- Verschleiss Prüftem- Verschleiss peratur, in 50 peratur, in 50 St., C St., g 0C g enthaltend mit Wälzlager- 300 0,0090 350 0,0103 Hexa-(1, 1-dihydroperfluor- käfig butoxy)-cyclotriphosphacen modifiziertes Molybdändisulfid enthaltend Wälzlager- 300 0,0220 Molybdändisulfid käfig
Beispiel 12
Zusammensetzung der Pressmasse: 95 Gewichtsteile Poly phenylchinoxalin der Formel
EMI12.2
worin n 160 bedeutet, 5 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 um, modifiziert mit Di-cyclohexylphosphinsäure und 0,1 Gew.-% Phosphor enthaltend.
Man presst die Pressmasse und prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle XV Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid, Molybdändisulfid modifiziert mit Dicyclohexylphosphinsäure Verschleiss bei 300 C Reibungs- Verschleiss bei 300 C, g Reibungszahl zahl in der in der in der in der in der in der ersten zweiten dritten ersten zweiten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde 0,0675 0,0709 0,0679 0,16 0,0582 0,0603 0,0538 0,15
Beispiel 13
Zusammensetzung der Pressmasse:
10 Gewichtsteile Poly phenylchinoxalin der Formel
EMI13.1
worin n 180 ist, 13 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 ym, modifiziert mit Methylphosphinsäure und 0,05 Gew.-% Phosphor enthaltend, 5 Gewichtsteile Graphit, 30 Gewichtsteile feinstverteilter Kohlenstoff, 1 Gewichtsteil Asbest, 40 Gewichtsteile metallisches Kupferpulver, 1 Gewichtsteil metallisches Silberpulver. Die Pressmasse wird gepresst, und man prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle XVI Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid, Molybdändisulfid modifiziert mit Methylphosphonsäure Verschleiss bei 300 C, g Reibungs- Verschleiss bei 300 C, g Reibungszahl zahl in der in der in der in der in der in der ersten zweiten dritten ersten zweiten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde 0,1028 0,1132 0,1542 0,12 0,0768 0,1025 0,0923 0,10
Beispiel 14
Zusammensetzung der Pressmasse:
20 Gewichtsteile Polyphenylchinoxalin der Formel
EMI13.2
worin n 200 ist, 33 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 Fm, modifiziert mit o-Phosphorsäure und 0,02 Gew.-% Phosphor enthaltend, 1 Gewichtsteil feinstverteilter Kohlenstoff, 5 Gewichtsteile Asbest, 40 Gewichtsteile metallisches Molybdändisulfid, 1 Gewichtsteil metallisches Kupferpulver. Die Pressmasse wird gepresst, und man prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle XVII Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit
Molybdändisulfid Molybdändisulfid modifiziert mit o-Phosphorsäure
Verschleiss bei 300 C,g Reibungs- Verschleiss bei 300 C, g Reibungszahl zahl in der in der in der in der in der in der ersten zweiten dritten ersten zweiten dritten
Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde
0,0644 0,0542 0,0899 0,13 0,0585 0,0433 0,0584 0,12
Beispiel 15
Zusammensetzung der Pressmasse: 10 Gewichtsteile Polyphenylchinoxalin der Formel
EMI13.3
worin n 50 ist, 49 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 Zm, modifiziert mit Diphenylphosphinsäure und 0,07 Gew.- % Phosphor enthaltend, 1 Gewichtsteil metallisches lSolybdänpulver,40 Gewichtsteile metallisches Nickelpulver.
Die Pressmasse wird gepresst, und man prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid, Molybdändisulfid modifiziert mit Diphenylphosphinsäure Verschleiss bei 300 C, g Reibungs- Verschleiss bei 300 C, g Reibungszahl zahl in der in der in der in der in der in der ersten zweiten dritten ersten zweiten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde 0,1058 0,1265 0,2045 0,15 0,0795 0,1137 0,1026 0,13
Beispiel 16
Zusammensetzung der Pressmasse: 5 Gewichtsteile Polyphenylchinoxalin der Formel
EMI14.1
worin n 200 bedeutet, 5 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 Zm, modifiziert mit Diheptylphosphinsäure und 2 Gew.-% Phosphor enthaltend, 90 Gewichtsteile Graphit. Die Pressmasse wird gepresst, und man prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle XIX Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid Molybdändisulfid modifiziert mit
Diheptylphosphinsäure Verschleiss bei Reibungs- Verschleiss bei Reibungszahl 300 C, g zahl 300 C, g in der in der in der in der ersten dritten ersten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde 0,0155 0,0064 0,07 0,0072 0,0063 0,07
Beispiel 17
Zusammensetzung der Pressmasse: 15 Gewichtsteile Poly phenylchinoxalin der Formel
EMI14.2
worin n 120 ist, 40 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 um, modifiziert mit Methylphenylphosphinsäure und 0,02 Gew.-% Phosphor enthaltend, 4 Gewichtsteile feinstverteilter Kohlenstoff, 40 Gewichtsteile metallisches Silberpulver, 1 Gewichtsteil metallisches Nickelpulver.
Die Pressmasse wird gepresst, und man prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle XX Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid, Molybdändisulfid modifiziert mit Methylphenylphosphinsäure Verschleiss bei 300 C, g Reibungs- Verschleiss bei 300 C, g Reibungszahl zahl in der in der in der in der in der in der ersten zweiten dritten ersten zweiten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde 0,2599 0,0987 0,1090 0,12 0,1011 0,0870 0,1005 0,10
Beispiel 18
Zusammensetzung der Pressmasse: 5 Gewichtsteile Polyphenylchinoxalin der Formel
EMI15.1
worin n 150 ist, 95 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 um, modifiziert mit Triphenylphosphat und 0,01 Gew.-% Phosphor enthaltend. Man presst die Pressmasse und prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle XXI Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid Molybdändisulfid, modifiziert mit
Triphenylphosphat Verschleiss bei 300 C, g Reibungs- Verschleiss bei 300 C, g Reibungs zahl zahl in der in der in der in der in der in der ersten zweiten dritten ersten zweiten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde 0,0350 0,0237 0,0174 0,10 0,0190 0,0147 0,0167 0,09
Beispiel 19
Zusammensetzung der Pressmasse: 95 Gewichtsteile Poly phenylchinoxalin der Formel
EMI15.2
worin n 160 ist, 4 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 um, modifiziert mit Diphenylphosphinsäure und 0,1 Gew.-% Phosphor enthaltend, 1 Gewichtsteil Molybdändisulfid. Man presst die Pressmasse und prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle XXII Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid, Molybdändisulfid modifiziert mit Diphenylphosphinsäure Verschleiss bei 300 C, g Reibungs- Verschleiss bei 300 C, g Reibungszahl zahl in der in der in der in der. . in der in der ersten zweiten dritten ersten zweiten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde 0,0675 0,0709 0,0679 0,16 0,0593 0,0615 0,0558 0,15
Beispiel 20
Zusammensetzung der Pressmasse: 5 Gewichtsteile Polyphenylchinoxalin der Formel
EMI15.3
worin n 200 ist, 5 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 um, modifiziert mit Triphenylphosphat und 0,1 Gew.-% Phosphor enthaltend, 90 Gewichtsteile Molybdändisulfid. Man presst die Pressmasse und prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle XXIII Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid, Molybdändisulfid modifiziert mit Triphenylphosphat Verschleiss bei 300 C, g Reibungs- Verschleiss bei 300 C, g Reibungszahl zahl in der in der in der in der in der in der ersten zweiten dritten ersten zweiten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde 0,0320 0,0021 0,0138 0,10 0,0220 0,0155 0,0158 0,09
Beispiel 21
Zusammensetzung der Pressmasse: 40 Gewichtsteile Polyphenylchinoxalin der Formel
EMI16.1
worin n 300 ist, 5 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 Fm, modifiziert mit 1,1-Dihydroperfluorbutyldiphenylphosphat und 0,07 Gew.-% Phosphor enthaltend, 55 Gewichtsteile Graphit.
Man presst die Pressmasse bei einer Temperatur von 400 C unter einem Druck von 2000 bis 2500 kp/cm2 und prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle XXIV Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid, Molybdändisulfid modifiziert mit 1,1' Dihydropeffluorbutyldiphenyl- phosphat Verschleiss bei 300 C, g Reibungs- Verschleiss bei 300 C, g Reibungszahl zahl in der in der in der in der in der in der ersten zweiten dritten ersten zweiten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde 0,0012 0,0011 0,0019 0,06 0,0010 0,0009 0,0007 0,05
Beispiel 22
Zusammensetzung der Pressmasse: 40 Gewichtsteile Polyphenylchinoxalin der Formel
EMI16.2
worin n 200 ist, 5 Gewichtsteile Molybdändisulfid mit einer Teilchengrösse von 1 bis 2 Fm, modifiziert mit Hexaphenoxycyclotriphosphacen und 0,05 Gew.-% Phosphor enthaltend, 55 Gewichtsteile Graphit.
Die Pressmasse wird bei einer Temperatur von 400 0C unter einem Druck von 1500 kp/cm2 gepresst und man prüft die erhaltenen Proben wie in Beispiel 1.
Tabelle XXV Antifriktionsmaterial mit Antifriktionsmaterial mit Molybdändisulfid Molybdändisulfid, modifiziert mit
Hexaphenoxycyclotriphosphacen Verschleiss bei 300 C, g Reibungs- Verschleiss bei 300 C, g Reibungszahl zahl in der in der in der in der in der in der ersten zweiten dritten ersten zweiten dritten Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde Stunde 0,0013 0,0012 0,0016 0,06 0,0011 0,0009 0,0009 0,05
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noxaline; 43 wt. -% 0.1 wt. - Modified molybdenum disulfide containing% phosphorus; 19 wt. -% graphite; 3 wt. -% asbestos and 15 wt. -% contains metallic silver powder.
The present invention relates to a self-lubricating anti-friction material based on a nitrogen-containing polymer which contains molybdenum disulfide modified as a filler by phosphorus-containing acid or phosphorus-containing ester.
Self-lubricating anti-friction plastics, which combine the properties of solid lubricants and construction materials, are intended for the manufacture of products such as the forces of roller bearings, plain bearing sleeves and various parts of gear ratios that are operated in dry friction assemblies.
The self-lubricating anti-friction plastics ensure a low coefficient of friction in the absence of conventional liquid or solid lubricants.
The complex of the anti-friction properties inherent in the self-lubricating anti-friction materials is based on the fact that the entire sliding part is a monolyte lubricant.
These materials are used in facilities where the use of liquid lubricants is impossible or inadequate, e.g. in electro-vacuum products, demonstration equipment, in parts of blasting devices, bearings that are operated at high temperatures and in space conditions, etc.
The self-lubricating anti-friction plastics are multi-component systems, in which polymers are used as binders, which have a complex of necessary properties, primarily resistance to temperature changes, heat, resistance to radioactive radiation, chemical resistance and technology-compatible processability.
Commonly known solid lubricants such as graphite, molybdenum disulfide and others are commonly used as fillers for the anti-friction plastics. To give the strength fibrous fillers, such as. B. Asbestos, glass fibers and asbestos fabrics can be added. In order to increase the thermal and electrical conductivity of the anti-friction material, improve the deformability of the products made therefrom, and increase the hardness, metallic powders, such as powders of molybdenum, copper, nickel and other metals, are preferably added to the filler.
The fillers mentioned can be added to the antifriction material either individually or in combination with one another.
The content of fillers in the anti-friction material can be within very wide limits, its optimal amount being determined depending on the properties required by the product to be manufactured.
The addition of rigid-chain polyarylates or aromatic polyamides based on polyimide to the anti-friction material has a stabilizing influence on the coefficient of friction of the material.
It is expedient to use an anti-friction material which contains 4 to 78 percent by weight of polyimide, 2 to 95 percent by weight of fillers and 1 to 20 percent by weight of polyarylates or aromatic polyamides.
One of the main disadvantages inherent in the anti-friction materials mentioned is their insufficient resistance to temperature changes. An increase in the coefficient of friction from 0.08 to 0.16 can be observed when the temperature rises from 100 to 140 ° C. When the temperature is raised to 250 ° C., the properties of the anti-friction materials gradually deteriorate, which means that the weight of the modified molybdenum disulfide and the modified molybdenum disulfide weigh 5 to 95% of the weight of the self-lubricating anti-friction material, and that the content of unmodified molybdenum disulfide if such is present in the self-lubricating anti-friction material in addition to the modified molybdenum disulfide,
1 to 90 wt. -%, based on the weight of the self-lubricating anti-friction material.
2nd Self-lubricating anti-friction material according to claim 1, characterized in that it contains molybdenum disulfide containing orthophosphoric acid, metaphosphoric acid, phosphonic acid of the formula
EMI2. 1
or phosphinic acid of the formula
EMI2. 2nd
where Rlll and Rlv are alkyl, cycloalkyl or aryl and R and Rlv may be the same or different, is modified.
3rd Self-lubricating anti-friction material according to claim 1, characterized in that it contains molybdenum disulphide, which with phenyl (1,1-dihydroperfluoroalkyl) phosphate or Phenyl phosphate of the formula
EMI2. 3rd
wherein xlbis3 and y represent 0 to 3, or with hexa-organooxy-cyclotriphosphazen of the formula
EMI2. 4th
where x is 0 to 6 and y is 0 to 3, is modified.
4th Self-lubricating anti-friction material according to claim 1, characterized in that the phosphorus content of the modified molybdenum disulfide 0.05 to 0.1 wt. -%.
5. Self-lubricating anti-friction material according to claim 1, characterized in that the content of modified molybdenum disulfide 10 to 80 wt. -% based on the weight of the self-lubricating anti-friction material.
6. Anti-friction material according to claim 1, characterized in that it additionally contains powder of at least one of the metals silver, copper, molybdenum, nickel and in a total amount of 1 to 41 wt. -%, based on the weight of the self-lubricating anti-friction material.
7. Self-lubricating anti-friction material according to claim 6, characterized in that it contains the following components: meltable polyimide 10 wt. -%; 0.05 wt. -% phosphorus-containing modified molybdenum disulfide 80 wt. -%; metallic molybdenum powder 5 wt. -%; and additionally finely divided carbon 5 wt. -%.
8th. Self-lubricating anti-friction material according to claim 6, characterized in that it is 20 wt. -% polyphenylchi
of the product diminishes, its operability drops and in the end it is completely destroyed.
The use of these materials in dry friction assemblies, for example in plain bearings, makes it necessary to increase their resistance to wear.
The purpose of the present invention is to avoid the disadvantages mentioned.
In this context, the task was to develop such self-lubricating anti-friction materials that have increased wear resistance together with good physical-mechanical properties, including at elevated temperatures.
The self-cleaving anti-friction material according to the invention, based on a nitrogen-containing polymer and containing molybdenum disulfide modified as a filler by phosphorus-containing acid or phosphorus-containing ester, is characterized by the fact that the nitrogen-containing polymer contains meltable polyimide of the formula
EMI3. 1
wherein
EMI3. 2nd
and the arithmetic mean of n is at least 20, or fusible polyphenylquinoxaline of the formula
EMI3. 3rd
wherein R "= a direct bond, 0502-or WO-;
;
EMI3. 4th
and the arithmetic mean of n is 50 to 300 in an amount of 5 to 95 wt. -%, based on the weight of the self-lubricating anti-friction material, that the phosphorus in the modified molybdenum disulfide is 0.01 to 2% of the weight of the modified molybdenum disulfide and the modified molybdenum disulfide is 5 to 95% of the weight of the self-lubricating anti-friction material, and that Content of unmodified molybdenum disulfide, if it is present in addition to the modified molybdenum disulfide in the self-lubricating anti-friction material, 1 to 90 wt. - Based on the weight of the self-lubricating anti-friction material.
The self-lubricating antifriction material according to the invention has an increased wear resistance, specifically at temperatures around approx. 300 C.
The preferred phosphorus-containing acids used for the modification of the molybdenum disulfide are, in particular, orthound and meta-phosphoric acid, phosphoric acid of the formula
EMI4. 1
or phosphinic acids of the formula
EMI4. 2nd
where Rlll and RlV are alkyl, cycloalkyl or aryl and Rlll and Riv can be the same or different.
The preferred phosphorus-containing esters used for the modification of the molybdenum disulfide are especially phenyl (1,1-dihydroperfluoroalkyl) phosphate or Phenyl phosphate of the formula
EMI4. 3rd
wherein xlbis 3 and y are 0 to 3, or hexa-organooxy-cyclotriphosphazene of the formula
EMI4. 4th
where x is 0 to 6 and y is 0 to 3.
In addition to the esters mentioned, phosphinic acid esters of the formula can also be used
EMI4. 5
or phosphonic acid esters of the formula
EMI4. 6
where Rv has the same meaning as Rlll or Rlv can be used.
The modification of the molybdenum disulfide is preferably carried out by the direct addition of the phosphorus-containing acids or the phosphorus-containing esters of the formulas given above to the starting molybdenum disulfide with stirring.
When modified by the above-mentioned phosphorus-containing reagents, the molybdenum disulfide contains 0.01 to 2% by weight. -% phosphorus. The phosphorus content of the molybdenum disulfide can be regulated by the amount of the phosphorus-containing compound used for the modification.
The preferred phosphorus content of the modified molybdenum disulfide is 0.05 to 0.1% by weight. -%.
The preferred content of modified molybdenum disulfide in the self-lubricating anti-friction material according to the invention is 10 to 80% by weight. -%, based on the weight of the anti-friction material.
To increase the thermal and electrical conductivity of the above-mentioned anti-friction material, improve its deformability into products and increase its hardness, powders of at least one of the metals silver, copper, molybdenum or nickel can be added to the self-lubricating anti-friction material according to the invention, which together or individually usually in an amount of 1 to 41 wt. -%, based on the weight of the self-lubricating anti-friction material.
A preferred embodiment is a self-lubricating anti-friction material, which contains the following components (in wt. -%) contains: meltable polyimide 10; modified molybdenum disulfide, the 0.05 wt. -% contains phosphorus, 80; finely divided carbon 5; metallic molybdenum powder 5.
Another preferred embodiment is a self-lubricating anti-friction material, which contains the following components (in wt. -%) contains: polyphenylquinoxaline 20; modified molybdenum disulfide, the 0.1 Gew. -% contains phosphorus, 43; Graphite 19; Asbestos 3; Silver powder 15.
The self-lubricating anti-friction material according to the invention has high mechanical strength, good machinability, a stable coefficient of friction in a wide temperature range and high wear resistance.
In the following, for the sake of brevity, the molybdenum disulfide modified with phosphoric acids or esters will be referred to as modified molybdenum disulfide.
For example, it has a mixture consisting of 90 parts by weight of polyimide of the formula, by pressing at a temperature of 400 ° C. under a pressure of 1000 kg / cm 2
EMI4. 7
where n is 400 and 10 parts by weight 0.01 wt. -% phosphorus-containing modified molybdenum disulfide, anti-friction material obtained a higher wear resistance, microhardness and strength compared to the material containing molybdenum disulfide (see Tables I and II).
Table 1: Friction coefficient and wear resistance of the self-lubricating anti-friction materials Antifriction material with molybdenum disulfide Anti-friction material with molybdenum disulfide, modified by di-n-heptylphosphinic acid Wear at room temperature, g Friction coefficient Wear at room temperature, g Friction coefficient in the third hour in the first in the third hour Hour 0.0037 0.09 0.0023 0.08
0.0015 0.08 0.0007 0.06 Table II:
Physical-mechanical properties of the antifriction materials Antifriction material microhardness, kp / mm2 materials Antifriction material microhardness, kp / mm2 bending stress, kp / cm2 modified molybdenum disulfide containing 40.0 660 molybdenum disulfide containing 27.0 500
The microhardness was determined on a device whose working principle is based on the impression of a diamond pyramid in the material to be examined under certain load and the measurement of the linear size of the diagonal of the impression obtained. The microcardio number was determined as the quotient of the division of the load (kp) by the side surface (mm 2) of the impressions on the assumption that the angles of the impression correspond to the angles of the pyramid.
Bending stress is understood to mean the stress that arises in the sample when it is destroyed.
The self-lubricating anti-friction materials based on polyphenylquinoxaline and modified molybdenum disulfide ensure the operation of friction assemblies at high temperatures, whereby the use of modified molybdenum disulfide in the material results in an increase in wear resistance. So have tests of the cages of self-lubricating rolling bearings, obtained from anti-friction material based on polyphenylquinoxaline of the formula
EMI5. 1
where n is 80, show that the wear at 300 ° C. of the modified molybdenum disulfide-containing material in 50
Hours was 0.0090 g, while the wear was more analogous
Samples of material containing only molybdenum disulfide make up 0.0220 g at 300 0C in the same time.
Further advantages and advantages of the self-lubricating anti-friction materials according to the invention will be apparent from the detailed description given below.
The self-lubricating anti-friction material that the
Combined properties of solid lubricants and construction materials, represents a multi-component system, in which a nitrogen-containing polymer is contained as a binder, which contains a complex of the necessary properties, especially resistance to temperature changes, UV resistance, resistance to radioactive radiation, chemical
Consistency and technology-compatible processability.
The use of polyimides and polyphenylquinoxalines in the self-lubricating anti-friction material according to the invention corresponds to the general requirements that are placed on the polymeric binder in the anti-friction material.
For the production of self-lubricating anti-friction materials, meltable polyimide of the formula is used as the nitrogen-containing polymer
EMI5. 2nd
wherein
EMI5. 3rd
and the arithmetic mean of n is at least 20; it can also mean 400 and more.
The polymer binder mentioned is in an amount of 5 to 95 wt. -%, based on the weight of the self-lubricating anti-friction material.
Soluble polyimides with a degree of polymerization of n = 20 to 400, such as polyimides obtained from aniline phthalein and tetracarboxylic anhydrides, and insoluble polyimides, for example polyimide based on 3,3 ', 4,4' diphenyloxydetracarboxylic acid dianhydride and diaminodiphenyl oxide, can be used will. The main requirement placed on the polyimides used in the self-lubricating antifriction material according to the invention is their ability to be processed.
The nitrogen-containing polymer may also be a meltable polyphenylquinoxaline of the formula wherein R "is a direct bond -O, -SO2- or -CO-,
EMI6. 1
means and the arithmetic mean of n is 50 to 300.
An amount of 5 to 95% is also used here. -% a, based on the weight of the self-lubricating anti-friction material.
The polyphenylquinoxaline used in the self-lubricating anti-friction material according to the invention has a high temperature change and heat resistance, it is resistant to the action of chemical reagents and can be easily processed into products. For example, the polyphenylquinoxaline obtained from 3,3 ', 4,4'-tetraaminodiphenyl ether and 1,4-bis (phenylglyoxalyl) benzene has the formula
EMI6. 2nd
where n is 160, with a molecular weight of approximately 80,000 and with a reduced viscosity in m-cresol of Tlred = 0.83 dl / g, a start of softening of the polymer (according to thermomechanical curves) of 280 ° C.
The thermogravimetric tests of this polymer in air at a rate of temperature increase of 4.5 "/ min showed that the thermal destruction of the polymer corresponds to a temperature of 480 ° C.
To achieve increased wear resistance and improvement of the other physical-mechanical properties of the self-lubricating anti-friction materials based on meltable polyimide and polyphenylquinoxaline, 5 to 95 wt. -% nitrogen-containing polymer and 95 to 5 weight percent filler, which is modified by phosphorus-containing acid or phosphorus-containing ester molybdenum disulfide in an amount of 5 to 95 wt. -%, based on the weight of the self-lubricating anti-friction material.
The ratio of the nitrogen-containing polymer and the filler in the above-mentioned anti-friction material is in a range and depends on the specific requirements placed on the product made from the self-lubricating anti-friction material.
So z. B. the addition of a large amount of fillers, solid lubricants (graphite, molybdenum disulfide, etc. ), to lower the friction coefficient of the anti-friction material. However, lowering the amount of the nitrogen-containing polymer such as the polyimide in the anti-friction material to 5% by weight leads to a decrease in the strength (impact strength ¯ 1 to 1.5 kp cm / cm 2), while increasing the amount of the polyimide to 95% by weight a high strength of the anti-friction material causes (impact strength 25 kp cm / cm2).
Ortho- and metaphosphoric acid and phosphonic acid of the formula are preferably used as phosphorus-containing acids for modifying the molybdenum disulfide
EMI6. 3rd
used, such as methylphosphonic acid, phenylphosphonic acid and others, phosphinic acid of the formula
EMI6. 4th
such as di-n-butylphosphine, di-n-heptylphosphine, di-n-octylphosphine, di-n-nonylphosphine, di-n-undecylphosphine, methylphenylphosphine, dicyclohexylphosphine, diphenylphosphine, butylphenylphosphine, ditolylphosphine or distyrylphosphinic acid and others.
Phenyl- (1,1-dihydroperfluoroalkyl) phosphates of the formula in particular are used as phosphorus-containing esters to modify molybdenum disulfide
EMI6. 5
wherein x is 1 to 3 and y is 0 to 3, such as triphenyl phosphate, 1,1 dihydroperfluoroamyl diphenyl phosphate and others; or hexaorganooxy-cyclotriphosphazene of the formula
EMI6. 6
where x is 0 to 6 and y is 0 to 3, such as hexa- (1,1-di-hydroper fluorobutoxy) cyclotriphosphacene, hexaphenoxycyclotriphosphacene, phenoxypenta (1 1 -dihydroperfluorobutoxy) cyclotriphosphacene and others.
In addition to the modified molybdenum disulfide, the filler can also contain molybdenum disulfide in an amount of 1 to 90 percent by weight, the content of modified molybdenum disulfide being 5 to 95 percent by weight. -%, based on the weight of the self-lubricating anti-friction material. The modified molybdenum disulfide can be used in the above-mentioned anti-friction material in combination with molybdenum disulfide, which leads to a reduction in costs.
The powdery polyimide or polyphenylquinoxaline is usually intimately mixed with the filler, namely the molybdenum disulfide modified by compounds containing phosphorus and with phosphorus-free fillers such as asbestos, graphite, molybdenum disulfide, finely divided carbon.
To achieve a self-lubricating anti-friction material with increased heat and electrical conductivity
EMI6. 7
besides the components mentioned (during the mixing of the components), powders of metals, for example copper, silver, molybdenum or nickel powder, are preferably added to the mixture.
The metal powders used in the self-lubricating anti-friction material can have different degrees of dispersion. For example, colloidal silver with a degree of dispersion of 0.1 to 1.5 μm is used, while other metal powders can have a significantly higher degree of dispersion. The amount of metallic powder added depends on the desired requirements placed on the self-lubricating anti-friction material. An increase in the content of metallic powders in the above-mentioned anti-friction material leads to an increase in heat and electrical conductivity, but in some cases results in a deterioration in the anti-friction properties.
The mixing of the components is usually carried out until a homogeneous mass is formed which can be used as a press mass. The molding compound obtained, which is a homogeneous powder, is preferably pressed at temperatures of 250 to 450 C under a pressure of 1000 to 2500 kp / cm2, and products are obtained from self-clinging anti-friction material.
The wear resistance, thermal friction properties and other physical-mechanical parameters are determined for the products obtained.
Under the conditions of dry friction, the polymeric molecules are exposed to both thermal and mechanical action. Under these conditions, the use of a nitrogen-containing polymeric binder in combination with molybdenum disulfide, modified by phosphorus-containing acids or phosphorus-containing esters, in the self-lubricating anti-friction material according to the invention ensures an increased strength of the bond between the polymer and the filler through the reaction of the molybdenum disulfide and the binder with the phosphorus-containing ones Links.
The heat treatment between the nitrogen-containing polymer, the phosphorus-containing compound (acid or ester) and the filler, for. B. Molybdenum disulfide, in the self-lubricating anti-friction material according to the invention, achieves a firm bond and a mass is obtained which has an increased wear resistance.
For a better understanding of the present invention, the following examples of the preparation of the self-lubricating anti-friction material and the results of its testing are given.
Example I
To test the anti-friction materials, molding compounds were prepared by mixing all components on a vibratory mill. Samples in the form of bushings with an outside diameter of 22 mm and an inside diameter of 12 mm were pressed from the molding compounds. A control sample containing molybdenum disulfide was prepared in a similar manner. The pressed specimens were subjected to frictional testing against the face when rubbed against steel. The linear speed is 2 m / s, the load 2 kp / cm2.
The test results of the samples are shown in the tables. The composition of the molding compound is as follows: 90 parts by weight of polyimide of the formula
EMI7. 1
where n is 400, 10 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 Fm, which was treated with di-n-heptylphosphinic acid and 0.01 wt. -% contains phosphorus.
The molding compound is pressed at a temperature of 400 C under a specific pressure of 1000 kp / cm2.
Table in antifriction material with molybdenum disulfide, g antifriction material with molybdenum disulfide, modified with di-n-heptylphosphinic acid wear at room temperature, g friction wear at room temperature, g friction number in the third hour in the first hour in the first hour of the first hour 0 , 0037 0.09 0.0023 0.08
0.0015 0.08 0.0007 0.06 Table IV Micro hardness, kp / mm2 bending stress, kp / cm2 modified molybdenum disulfide containing 40.0 660 molybdenum disulfide containing 27.0 500
Example 2
Composition of the molding compound: 95 parts by weight of polyimide of the formula
EMI8. 1
where n is 400, 5 molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 ym, modified with orthophosphoric acid and 0.05 wt. - Containing% phosphorus.
The molding compound is pressed and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table V Antifriction material with antifriction material with molybdenum disulphide, g molybdenum disulphide, modified with o-phosphoric acid Wear with friction wear with friction coefficient room temperature, g number room temperature, g in which in the hour in the first third third hour hour 0.0152 0 , 0105 0.12 0.0103 0.0082 0.10
Example 3
Composition of the molding compound: 10 parts by weight of polyimide of the formula
EMI8. 2nd
wherein n means 100, 13 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 llm, modified with methylphosphonic acid and 0.03 wt. -% containing phosphorus, 5 graphite, 30 finely divided carbon, 1 asbestos, 40 metallic copper powder and 1 metallic silver powder.
The molding compound is pressed and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table VI Antifriction material with antifriction material with molybdenum disulphide, g molybdenum disulphide, modified with methylphosphonic acid wear with friction wear with friction coefficient room temperature, g number room temperature, g in which in the in the first third third hour hour 0.0180 0.0133 0.085 0.0142 0.0099 0.076
Example 4
Composition of the molding compound: 20 parts by weight of polyimide of the formula
EMI8. 3rd
where n is 100, 33 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 cm, modified with dicyclohexylphosphinic acid and 1 part by weight. -% containing phosphorus, 1 part by weight of finely divided carbon, 5 parts by weight of asbestos, 40 parts by weight of metallic molybdenum powder and 1 part by weight of metallic copper powder.
The molding compound is pressed and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table VII Anti-friction material with anti-friction material with molybdenum disulfide, g molybdenum disulfide, modified with
Dicyclohexylphosphinic acid Wear with friction Wear with friction number room temperature, g number room temperature, g in the in the in the first third first third hour hour 0.0220 0.0130 0.13 0.0102 0.0073 0.12
Example 5
Composition of the molding compound: 10 parts by weight of polyimide of the formula
EMI9. 1
where n means 400, 49 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 μm, modified with diphenylphosphinic acid and 0.07 part by weight. -% containing phosphorus, 1 part by weight of metallic molybdenum powder, 40 parts by weight of metallic nickel powder. The molding compound is pressed and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table VIII Anti-friction material with anti-friction material with molybdenum disulfide, g molybdenum disulfide, modified with
Diphenylphosphinic acid wear with friction wear with friction coefficient room temperature, g number room temperature, g in the hour in the hour in the first third first third hour hour 0.0079 0.0004 0.073 0.0021 0.0003 0.062
Example 6
Composition of the molding compound: 5 parts by weight of polyimide of the formula
EMI9. 2nd
where n is 400, 5 parts by weight of molybdenum disulfide with one
Particle size of 1 to 2 Fm, modified with methylphenyl phosphinic acid and 2 Gew. -% containing phosphorus, and 90 parts by weight of graphite. The molding compound is pressed and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table IX Anti-friction material with anti-friction material with molybdenum disulfide, g molybdenum disulfide, modified with
Methylphenylphosphinic acid Wear with friction Wear with friction coefficient room temperature, g number room temperature, g in the hour in the in the first third first third hour hour 0.0216 0.0136 0.14 0.0164 0.0100 0.12
Example 7
Composition of the molding compound: 15 parts by weight of polyimide of the formula
EMI10. 1
where n is 100, 40 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 microns, modified with m-phosphoric acid and 0.02 wt. -% containing phosphorus, 5 parts by weight of finely divided carbon, 40 parts by weight of metallic silver powder, 1 part by weight of metallic nickel powder.
The molding compound is pressed at a temperature of 350 ° C. under a pressure of 1000 kp / cm 2, and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table X Antifriction material with antifriction material with molybdenum disulphide, g molybdenum disulphide, modified with m-phosphoric acid Wear with friction wear with friction factor room temperature, g number room temperature, g in which in the hour in the first third third hour hour 0.0200 0110 0.080 0.0125 0.0075 0.076
Example 8
Composition of the molding compound: 5 parts by weight of polyimide of the formula
EMI10. 2nd
wherein n is 100, 95 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 Rm, modified with di-n-butylphosphinic acid and 0.01 wt. - Containing% phosphorus. The molding compound is pressed and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table XI anti-friction material with anti-friction material with molybdenum disulfide molybdenum disulfide, modified with
Di-n-butylphosphinic acid Wear with friction Wear with friction coefficient room temperature, g number room temperature, g in the hour in the hour in the first third third hour hour 0.0036 0.0014 0.08 0.0022 0.0006 0.06
Example 9
Composition of the molding compound: 10 parts by weight of polyimide of the formula
EMI11. 1
wherein n means 100, 80 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 microns, modified with o-phosphoric acid and 0.05 wt. -% containing phosphorus, 5 parts by weight of finely divided carbon, 5 parts by weight of metallic molybdenum powder. The molding compound is pressed and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table XII Antifriction material with antifriction material with molybdenum disulphide Molybdenum disulphide, modified with o-phosphoric acid Wear with friction wear with friction coefficient room temperature, g number room temperature, g in which in the hour in the first third third hour hour 0.0079 0.0005 0.072 0.0021 0.0004 0.062
Example 10
Composition of the molding compound: 10 parts by weight of polyimide of the formula
EMI11. 2nd
where n is 20, 30 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 microns, treated with triphenyl phosphate and 0.05 wt. -% containing phosphorus, 20 parts by weight of molybdenum disulfide, 35 parts by weight of graphite, 5 parts by weight of metallic molybdenum powder. The molding compound is pressed and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table XIII Antifriction material with antifriction material with molybdenum disulphide Molybdenum disulphide, modified with triphenyl phosphate Wear with friction wear with friction factor room temperature, g number room temperature, g in the in the hour in the first third third hour hour 0.0071 0.0005 0.057 0 , 0018 0.0004 0.055
Example 11
Composition of the molding compound: 20 parts by weight of polyphenylquinoxaline of the formula
EMI12. 1
where n is 120, 43 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 microns, modified with hexa (1,1 dihydroperfluorobutoxy) cyclotriphosphacene and 0.1 wt. % Containing phosphorus, 3 parts by weight of asbestos, 19 parts by weight of graphite, 15 parts by weight of metallic silver powder.
The molding compound is pressed at a temperature of 400 0C under a pressure of 1000 kp / cm2 in the form of roller bearing cages, which were subjected to test bench testing at temperatures of 300 and 350 C, at a rotation speed of 18,000 rpm and an axle load of 1 kp. The test takes 50 hours.
Table XIV anti-friction material product test results
Tested wear Tested wear temperature, in 50 temperatures, in 50 pieces , C St. , g 0C g containing rolling bearing 300 0.0090 350 0.0103 hexa- (1, 1-dihydroperfluor cage butoxy) cyclotriphosphacene modified molybdenum disulfide containing rolling bearing 300 0.0220 molybdenum disulfide cage
Example 12
Composition of the molding compound: 95 parts by weight of polyphenylquinoxaline of the formula
EMI12. 2nd
wherein n is 160, 5 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 microns, modified with di-cyclohexylphosphinic acid and 0.1 wt. - Containing% phosphorus.
The molding compound is pressed and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table XV anti-friction material with anti-friction material with molybdenum disulfide, molybdenum disulfide modified with dicyclohexylphosphinic acid wear at 300 C friction wear at 300 C, g coefficient of friction in the in the in the in the in the in the in the first second third first second third hour hour hour hour hour 0.0675 0.0709 0.0679 0.16 0.0582 0.0603 0.0538 0.15
Example 13
Composition of the molding compound:
10 parts by weight of polyphenylquinoxaline of the formula
EMI13. 1
wherein n is 180, 13 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 ym, modified with methylphosphinic acid and 0.05 wt. -% containing phosphorus, 5 parts by weight of graphite, 30 parts by weight of finely divided carbon, 1 part by weight of asbestos, 40 parts by weight of metallic copper powder, 1 part by weight of metallic silver powder. The molding compound is pressed and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table XVI Antifriction material with antifriction material with molybdenum disulfide, molybdenum disulfide modified with methylphosphonic acid wear at 300 C, g friction wear at 300 C, g coefficient of friction in the hour in the in the in the in the in the first second third first second third hour hour hour Hour hour 0.1028 0.1132 0.1542 0.12 0.0768 0.1025 0.0923 0.10
Example 14
Composition of the molding compound:
20 parts by weight of polyphenylquinoxaline of the formula
EMI13. 2nd
where n is 200, 33 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 Fm, modified with o-phosphoric acid and 0.02 wt. -% containing phosphorus, 1 part by weight of finely divided carbon, 5 parts by weight of asbestos, 40 parts by weight of metallic molybdenum disulfide, 1 part by weight of metallic copper powder. The molding compound is pressed and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table XVII anti-friction material with anti-friction material with
Molybdenum disulfide Molybdenum disulfide modified with o-phosphoric acid
Wear at 300 C, g friction Wear at 300 C, g number of friction in the in the in the in the in the in the first second third first second third
Hour hour hour hour hour hour
0.0644 0.0542 0.0899 0.13 0.0585 0.0433 0.0584 0.12
Example 15
Composition of the molding compound: 10 parts by weight of polyphenylquinoxaline of the formula
EMI13. 3rd
where n is 50, 49 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 cm, modified with diphenylphosphinic acid and 0.07 wt. -% containing phosphorus, 1 part by weight of metallic isolybdenum powder, 40 parts by weight of metallic nickel powder.
The molding compound is pressed and the samples obtained are tested as in Example 1.
Antifriction material with antifriction material with molybdenum disulphide, molybdenum disulphide modified with diphenylphosphinic acid wear at 300 C, g friction wear at 300 C, g coefficient of friction in the in the in the in the in the in the in the first second third first second third hour hour hour hour hour 0.1058 0.1265 0.2045 0.15 0.0795 0.1117 0.1026 0.13
Example 16
Composition of the molding compound: 5 parts by weight of polyphenylquinoxaline of the formula
EMI14. 1
wherein n means 200 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 cm, modified with diheptylphosphinic acid and 2 parts by weight. -% containing phosphorus, 90 parts by weight of graphite. The molding compound is pressed and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table XIX anti-friction material with anti-friction material with molybdenum disulphide modified with molybdenum disulphide
Diheptylphosphinic acid Wear with friction Wear with friction coefficient 300 C, g number 300 C, g in the in the hour in the first third third hour hour 0.0155 0.0064 0.07 0.0072 0.0063 0, 07
Example 17
Composition of the molding compound: 15 parts by weight of polyphenylquinoxaline of the formula
EMI14. 2nd
where n is 120, 40 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 microns, modified with methylphenylphosphinic acid and 0.02 wt. -% containing phosphorus, 4 parts by weight of finely divided carbon, 40 parts by weight of metallic silver powder, 1 part by weight of metallic nickel powder.
The molding compound is pressed and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table XX Antifriction material with antifriction material with molybdenum disulfide, molybdenum disulfide modified with methylphenylphosphinic acid wear at 300 C, g friction wear at 300 C, g coefficient of friction in the hour in the in the in the in the in the first second third first second third hour hour hour Hour hour 0.2599 0.0987 0.1090 0.12 0.1011 0.0870 0.1005 0.10
Example 18
Composition of the molding compound: 5 parts by weight of polyphenylquinoxaline of the formula
EMI15. 1
where n is 150, 95 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 microns, modified with triphenyl phosphate and 0.01 wt. - Containing% phosphorus. The molding compound is pressed and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table XXI Anti-friction material with anti-friction material with molybdenum disulfide Molybdenum disulfide, modified with
Triphenyl phosphate wear at 300 C, g friction wear at 300 C, g friction number in the in the in the in the in the in the first second third first second third hour hour hour hour hour hour 0.0350 0.0237 0, 0174 0.10 0.0190 0.0147 0.0167 0.09
Example 19
Composition of the molding compound: 95 parts by weight of polyphenylquinoxaline of the formula
EMI15. 2nd
where n is 160, 4 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 microns, modified with diphenylphosphinic acid and 0.1 wt. -% containing phosphorus, 1 part by weight of molybdenum disulfide. The molding compound is pressed and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table XXII antifriction material with antifriction material with molybdenum disulfide, molybdenum disulfide modified with diphenylphosphinic acid wear at 300 C, g friction wear at 300 C, g coefficient of friction in the in the in the. . in the first second third first second third hour hour hour hour hour hour 0.0675 0.0709 0.0679 0.16 0.0593 0.0615 0.0558 0.15
Example 20
Composition of the molding compound: 5 parts by weight of polyphenylquinoxaline of the formula
EMI15. 3rd
wherein n is 200, 5 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 microns, modified with triphenyl phosphate and 0.1 wt. -% containing phosphorus, 90 parts by weight of molybdenum disulfide. The molding compound is pressed and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table XXIII Antifriction material with antifriction material with molybdenum disulphide, molybdenum disulphide modified with triphenyl phosphate wear at 300 C, g friction wear at 300 C, g coefficient of friction in the hour in the in the in the in the in the first second third first second third hour hour hour Hour hour 0.0320 0.0021 0.0138 0.10 0.0220 0.0155 0.0158 0.09
Example 21
Composition of the molding compound: 40 parts by weight of polyphenylquinoxaline of the formula
EMI16. 1
where n is 300, 5 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 μm, modified with 1,1-dihydroperfluorobutyldiphenylphosphate and 0.07 part by weight. -% containing phosphorus, 55 parts by weight of graphite.
The molding compound is pressed at a temperature of 400 C under a pressure of 2000 to 2500 kp / cm2 and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table XXIV anti-friction material with anti-friction material with molybdenum disulfide, molybdenum disulfide modified with 1,1 'dihydropeffluorobutyldiphenylphosphate wear at 300 C, g friction wear at 300 C, g coefficient of friction number in the in the in the in the in the in the first second third second third hour hour hour hour hour hour 0.0012 0.0011 0.0019 0.06 0.0010 0.0009 0.0007 0.05
Example 22
Composition of the molding compound: 40 parts by weight of polyphenylquinoxaline of the formula
EMI16. 2nd
where n is 200, 5 parts by weight of molybdenum disulfide with a particle size of 1 to 2 Fm, modified with Hexaphenoxycyclotriphosphacen and 0.05 wt. -% containing phosphorus, 55 parts by weight of graphite.
The molding compound is pressed at a temperature of 400 ° C. under a pressure of 1500 kp / cm 2 and the samples obtained are tested as in Example 1.
Table XXV Anti-friction material with anti-friction material with molybdenum disulfide Molybdenum disulfide, modified with
Hexaphenoxycyclotriphosphacen wear at 300 C, g friction wear at 300 C, g coefficient of friction in the in the in the in the in the first second third first second third hour hour hour hour hour hour 0.0013 0.0012 0.0016 0.06 0.0011 0.0009 0.0009 0.05