CS230079B1 - Antifrikční přísada do plastů - Google Patents

Abstract

Použití fluoridu grafitu jako antifrikční přísady do kompozic plastů, reaktoplastového, termoplastového i elastomerniho charakteru, vhodných zejména pro vytváření dílců technologiemi lisovaní, protlačování, vstřikováni, vytlačování, vyfukování a odlévání.

Description

(54)

LAND0VSKÍ KAREL,

PEKA IVO ing. CSc.,

MAfilK JlSl ing. CSc.,

VESELÍ VÁCLAV RNDr. CSc., SVOBODA VÁCLAV, PRAHA Antifrikční přísada do plastů

Použití fluoridu grafitu jako antifrikční přísady do kompozic plastů, reaktoplastového, termoplastového i elastomerniho charakteru, vhodných zejména pro vytváření dílců technologiemi lisovaní, protlačování, vstřikováni, vytlačování, vyfukování a odlévání.

230 079

230 079

Vynález se týká antifrikcní přísady do plastu reaktoplastového, terraoplastového i elastoraerního charakteru, vhodných pro vytvářeni dílců technologiemi lisování, přetlačování, vstřikování, vytlačování, vyfukování a odlévání.

Pro snížení součinitele tření kluzné, uspořádaných konstrukčních dílu zhotovených s plastů a dílů opatřených plastovými povlaky se do používaných hmot již při jejich výrobě, nebo před zpracováním přidávají antifrikcní přísady.

Z firemní literatury a z patentů jsou známé přísady anorganické i organické, nerostného, rostlinného i syntetického původu.

Nejčastěji je používán grafit, sirník molybdeničitý, sirníky wolframu, jemné částice měkkých kovů, částice polytetrafluoretylénu, polyetylénu, uhlíková vlákna, whiskery kovů i nekovů, anebo směsi těchto látek.

Tradičně se používají různá rostlinná vlákna schopná nasycení konvenčními mazacími oleji.

Nevýhodou těchto používaných přísad je ve většině případů malá tepelná odolnost vůči pracovním teplotám a obtížná zakotvitelnost do matrice použitých poj iv.

Uvedené přísady mají v mnoha případech nepříznivý vliv na mechanické a fyzikální vlastnosti kluzných uložení, snižují jejich houževnatost, v některých případech snižují jak tepelnou odolnost tak i odvádění tepla a omezují únosnost kluzného uložení. Některé přísady se do plastové matrice obtížně zakotvují, jiné se při zpracovatelských technologiích vyeezují a způsobují nehomogenitu výrobku. Jiné mají v řídkých pojivech tendenci sedimentovat.

Na finální vlastnosti plastových výrobků má podstatný vliv nejenom druh antifrikčních přísad nebo jejich směsí, ale i tvar a velikost jejich částic. Rovněž použité množství přísad do zpracovatelských směsí má podstatný vliv na funkční vlastnosti výrobku.

230 079

Podstata vynálezu s_v ívá v použití fluoridu grafitu jako antifrikcní přísady do kompozic plastu reaktoplastového, termoplastóvého i elastomerního charakteru, vhodných zejména pro vytváření dílců technologiemi lisování, protlačování, vstřikování, vytlačování, vyfukování a odlévání.

Doposud bylo známé použití fluoridu grafitu jako dielektrika při výrobě lítiových elektrochemických zdrojů. Též bylo známé, zejména v raketové technice a kosmickém výzkumu použití fluoridu grafitu jako mazadla s vysokou tepelnou a chemickou odolností.

Výroba fluoridu grafitu je známá zejména z USA patentových spisů číslo 3 607 747 , 3 514 337 , 3 717 576 , 4 166 888, z NSR patentového spisu číslo 2 736 861, z patentových spisů Velké Británie číslo 2 011 729, 2 027 375 a francouzského patentového spisu 2 327 308.

Fluorid grafitu je polymérní sloučenina, vazby mezi atomy jsou pravé chemické vazby a sloučenina je inertní a nepolární.

Z toho vyplývá snadná dispergovatelnost v prostředích kationního nebo anionního charakteru. V případech dispergace ve výrazné nepolárním prostředí jsou použitelné rozmanité dispergacní prostředky, jako například butylalkohol, trietanolamin, saponáty, estery organických kyselin a další polární látky.

Fluorid grafitu vyráběný z mikromleté suroviny vyniká vhodnými kluznými vlastnostmi, jemnozrnností a schopností snadného délení zrn velikosti cca'0,1 - 1/im na menší rozměry při zapracovávání do kompozic s práškovými materiály nebo s vysoce viskozními kapalinami. To jednak snižuje energetickou náročnost hnětačích a mísících zařízení a jednak zkracuje příslušný homogenizacní proces. Směsi práškových a jemnozrnných materiálů obohacené fluoridem grafitu mají pronikavě větší sypný úhel, nemají sklon vytvářet klenbu ve skladovacích silech ci násypkách a omezují ulpívání na transportních zařízeních. Chemická i teplotní odolnost fluoridu grafitu, jeho dispergacní vlastnosti a vhodná velikost cástic umožňuje jednoduchým způsobem vytvářet nejrozmanitějsi kompozice pro výrobu plastových dílů a plastových povlaků. Tyto jsou vhodné pro kluzná uložení, pohyblivá těsnění, oddělovací prvky pohyblivých kovových i nekovových součástí. Výhodné je využití elastomérních kompozic obohacených fluoridem grafitu pro vytvoření pružných kluzných uložení tuhé nebo pružné součásti. Tyto kompozice jsou vhodné i pro vytváření kluzných povlaků technologií elektrostatického nanášení, nanášení na povrch zahřátých předmětů i nanášení nátěrovou a stříkací technikou laků a nátěrových hmot.

230 079

Vynález je dále objasněn na několika příkladech provedení, jimiž ovsem jeho rozsah není omezen ani vyčerpán.

Příklad 1«

Koncentrovaný lihový roztok fenol-resolove pryskyřice a polyamidu v celkovém množství 100 dílu hmot.byl smíchán s 20 díly hmot. 25% vodního roztoku kyseliny p-toluensulfonové a 15 díly hmot. fluoridu grafitu. Vzniklá kompozice byla použita jako licí hmota vytvrditelna pri teplote místnosti. Zkusebmí telesa vybroušená z odlitku vykazovala součinitel tření ve dvojici s ocelí 0,1 až 0,08.

Příklad 2.

Do silikonového elastomérú v množství 100 dílu hmot. byl vmíchán butanolem apretovaný fluorid grafitu v množství 1,5 dílu hmot. Po dokonalé hemogenizaci byl ke směsi obou látek přidán organokovový katalyzátor v množství 2 dílu hmot. Ze získané kompozice byla odlita při teplote místnosti licí forma na tvarové členité modely odlévané z epoxidových pryskyřic. Odlitky byly snadno vyjímatelné a licí forma prokázala dvoj- až trojnásobnou životnost v porovnání s životnosti stejné členité formy vyrobené ze stejných surovin, avšak bez přídavku antifrikční přísady.

Příklad 3.

Do polypropylénu vstřikovacího typu v množství 100 dílu hmot. byl zabudován butanolem apretovaný fluorid grafitu v množství 10 dílu hmot. Z kompozice byly vstřikovací technologií vyrobeny díly na lisu se šnekovou plastifikací. Díly vykazovaly 30% opotřebení ve srovnaní s opotřebením dílu, ktere antifrikcní přísadu fluoridu grafitu neobsahovaly. Meření bylo vyhodnoceno jako hmotnostní úbytky po zkoušce na Amslerové třecím stroji provedené při rychlosti 0,4, a měrném tlaku 2,5 MPa.

Přiklad 4,

Jemné práškovaná prosátá epoxidová pryskyřice s bodem tání 75 až 85°C se zabudovaným tužidlem v množství 80 dílu hmot. byla smíchána s 20 díly hmot. fluoridu grafitu, 1 dílem hmot. jemné práškovaných rozlivových látek a 10 dílů hmot. mleté břidlice. Kompozice byla homogenizována v laboratorním kulovém mlýnu a po prosátí použita k povlečení ocelových desek technologií fluidního nanášení. Po vytvrzení povlaku při teploté 180*0 byl povrch přebroušen a zméřeno tření stejných dvojic povlaku v hodnoté koeficientu tření 0,08. Dosud nebyl znám materiál vhodný pro nanášení fluidní technologií, vykazující výrazné antifrikcní vlastnosti.

i m<.lad 5,

230 079 '-zbarvý epoxidový lak v množství 100 dílu hmot. byl smíchán s 50 díly hmot. fluoridu uhlíku a 40 díly knot. roztoku aminoamidu. Po homogenizaci v laboratorní míchačce byla kompozice nanesena na dřevenou skluznici. Vytvrzená vrstva vykazovala velmi dobré kluzné vlastnosti na suchém i mokrém sněhu, přičemž opotřebení povlaku je menší než u dosud používaných nátěrových hmot, čímž se prodlužuje životnost úpravy.

Pro velkou aplikační sirku využití antifrikčních vlastností fluoridu grafitu je vhodné do komposic přidávat další funkční látky. Například do kompozic disperzního charakteru je vhodný přídavek dispergačních činidel, do směsí pro vytváření povlaku elektrostatickým nebo fluidním nanášením prásku, plniva'a rozlivové látky. Do kompozic s vysokou pevností v tlaku, vyztužující i nevyztužující plniva. Poměr jednotlivých součástí kompozic je určen s ohledem jak na požadované finální vlastnosti hotového výrobku nebo součásti, tak i na projektovanou výrobní a zpracovatelskou technologii.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   230 079

   Použití fluoridu grafitu jako antifrikcní přísady do kompozic plastu reaktoplastového, termoplastovélio i elastomerního charakteru.