DE1694482A1 - Lagerformmassen - Google Patents

Description

169U82

Institut elementoorganioeskich 13· März 1970 sojedinenij Akademii Nauk SSSR

Moskau / UdSSR ^SJ/Hu

P 16 94 482.4-43 P 19 199

Lagerformmassen

Die Erfindung betrifft Lagerformmassen /auf Molybdändisulfid-Grundlage mit einem Duroplast als Bindemittel. Die Massen dienen zur Herstellung von in Trockenreibungselementen benutzbaren selbstschmierenden Gleit- und Rollformkörpern.

Bekannt sind Trockenschmiermittel auf Molybdändisulfid-Grundlage mit z.B. Phenolformaldehydharzen als Bindemittel und ggflls. einem Metallpulver als Wärme- und Elektroleiter (vgl. schweizer Patentschrift 352 440). Diese Massen weisen keine konstante Reibungszahl, nur eine geringe Verschleißfestigkeit bei hohen Temperaturen und eine niedrige KerbSchlagzähigkeit auf, wodurch sie schlecht bearbeitbar und auf kompliziert geformte Wälzreibungselemente gar nicht verarbeitbar sind, so daß das Gebiet ihrer Verwendbarkeit begrenzt ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in der Beseitigung dieser Nachteile durch Entwicklung von Lagerform-

W.-V Unterlagen (Art.? 8IAbS₁ S Mi-.l5at2S dasXnderungtjr^.i.-. C

...2 naißMAL INSPECTED

309817/0922 ΟΛΟΝλι.

massen, die eine konstante Reibungszahl in einem weiten Temperaturbereich, eine höhe Verschleißfestigkeit bei hohen Temperaturen sowie eine hohe KerbSchlagzähigkeit besitzen und dadurch zur Herstellung von der trockenen Gleit- und Rollreibung bei hohen Temperaturen unterworfenen Bauelementen verwendbar sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Antifriktionsmaterial als Bindemittel Phenolphthaleinphenolformaldehyd-Harz enthält. Die erfindungsgemäßen Lagerformmassen bestehen aus

82 bis 52 Gew.% Molybdän-disulfid und 10 bis 40 Gew.% Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz.

Durch die Anwendung von Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz anstelle der bisher in ähnlichen Massen angewandten Duroplaste erhält man Lagerformkörper mit erhöhter Hitzefestigkeit und besseren physiko-mechanischen Eigensahaften*Während Phenolharz enthaltende Formkörper höchstens Temperaturen von I90 bis 210⁰O standhalten, sind die aus den erfindungsgemäßen lOrmmas- £ sen erhaltenen Lager formkörper noch im Bereich von 270 "bis

300⁰G vollauf einsatzfähig." Gleichzeitig werden auch deren mechanische Eigenschaften derart verstärkt, daß die Fortokörper bedeutend langer im Dauerbetrieb angewandt werden können, auch wenn sie weit kompliziertere Gebilde darstellen und einer bedeutend stärkeren thermischen und mechanischen Beanspruchung ausgesetzt werden.

...3 309817/0 922

Vorstehendes gilt im erhöhten Maße, wenn die erfindungsgemäßen Lagerformmassen nachstehend aufgeführte Zusatzstoffe enthalten, durch welche sie in gewünschten Richtungen weitgehend modifiziert und in ihren Eigenschaften mit Vorteil verändert werden können.

1). Zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit und der Elektroleitfähigkeit sowie zur Verbesserung der Verformbarkeit, zur Erhöhung der Härte und zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit der Lagerformkörper können die Formmassen ein geeignetes Metallpulver, vorzugsweise Kupfer, Silberoder Nickelpulver enthalten, - und zwar, in einer Menge von 10 bis zu etwa 25% vom Gesamtgewicht der Massen.

2). Zwecks Stabilisierung der Reibungszahl und zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit der Lagerformkörper bei' hohen Temperaturen ist es zweckmäßig, in die Massen als !Füllstoff ein pulveriges Mineral in einer Menge bis zu 8% vom Gesamtgewicht der Massen einzuarbeiten, - vorzugsweise Asbest- und Quarzpulver oder auch Diamant- und Siliciumnitridpulver. Durch Einführen beispielsweise von Quarz vermindert sich der Reibungskoeffizient der herstellbaren Lagerformkörper bis auf 0,06, der auch bei höheren Temperaturen gleich bleibt, sowie die Einlaufzeit der Reibungskörper.

3 0 9 8 17/0922

3). Zur Erhöhung der KerbSchlagzähigkeit der Lagerkörper

können in die Formmassen bis zu 30% ihres Gesamtgewichtes anorganischer oder organischer Faserstoff in Form von Fasern, Schnüren, Geflecht und Geweben oder Wirrfasern, Watte und Filz einverleibt sein. Als Faserstoffe dienen vorzugsweise faseriger Asbest und Glasfasern oder Gewebe aus Baumwolle oder synthetischen Fasern. Durch derartige Zusätze läßt sich die Schlagfestigkeit der Lagerkörper auf

ο mehr als das Doppelte, nämlich auf 10 kg/cm/cm erhöhen. Beispielsweise erhöht sich die Lebensdauer faserigen Asbest enthaltender Lagerkörper der erfindungsgemäßen Art um 30% gegenüber asbestfreien Körpern. Die Einführung von Glasfasergut in optimaler Menge erniedrigt in den Lagerkörpern den Reibungskoeffizienten auf 0,03 bis 0,04, verbessert die Verschleißfestigkeit um das 1,5fache und erhöht

ο die KerbSchlagzähigkeit auf 4 bis 5 kg/cm/cm .

4). Zur Verminderung der Eeibungszahl bei hohen Temperaturen, z.B. solchen zwischen 70 und 150°C, können die neuen Lagerformmassen eine Epoxyverbindung, z.B. Epichlorhydrin, in Mengenvon höchstens 10% vom Harzgewicht enthalten. Stattdessen kann man dem Gemisch von Molybdändisulf id und Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz auch ein Epoxyharz einverleiben.

Die erfindungsgemäßen Lagerformmassen lassen sich in der Weise herstellen, daß man das Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz

3098 17/0922

und das Molybdändisulfid entsprechender Mahlfeinheit bis zur vollen Homogenisierung mischt und das erhaltene Gemisch verpreßt.

Im Falle der Mitverwendung von Mineralpulver findet vorerst das Eüttelvermisehen der Pulver des Minerals und des Molybdändisulf ids und anschließend das Vermischen des erhaltenen Gemisches mit dem Harz statt.

Bei Mitbenützung eines Faserstoffes wird zunächst das Molybdändisulfidpulver mit einer alkoholischen Lösung des Harzes gemischt und hierauf der Faserstoff mit der erhaltenen Suspension imprägniert, dann getrocknet und verpreßt.

Wenn sowohl ein Mineralpulver wie auch ein Faserstoff mitverwendet wird, werden die Pulver von Molybdändisulfid und des Minerals einer gemeinsamen Zerkleinerung unterworfen und das erhaltene Gemisch dann mit der alkoholischen lösung des Har- zes vermischt; mit der gewonnenen Suspension imprägniert man den Faserstoff, trocknet das imprägnierte Fasergut und verpreßt es.

Beispiel 1;

In eine Schwingmühle werden 42 g Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz und 258 g Molybdändisulfid von 1 bis 15 ,u Korngröße eingetragen und zwei Minuten gemischt. Das erhaltene Gemisch verpreßt man bei einer Temperatur von 180 bis 250 0 und

2
einem Druck von 1000 kp/cm . '

3098 17/0922

Beispiel 2;

36 g Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz, 189 g Molybdän disulfidpulver mit einer Teilchengröße von 1 bis 15/u und 75 S Kupferpulver werden in einer Sehwingmühle während 15 vermischt. Die erhaltene Mischung wird bei einer Temperatur von 180 bis 25O°C und einem Di¹UCk von 10Q0 kg/cm verpreßt.

Beispiel 5?

36 g Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz, 189 g Molybdändisulfidpulver mit einer Teilchengröße von 1 bis 15 /u und 75 g Wickelpulver werden nach Beispiel 2 verarbeitet.

Beispiel 4:

36 g Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz, 189 g Molybdändisulfidpulver mit einer Teilchengröße von 1 bis 15/U- und 75 g Molybdänpulver werden gemäß Beispiel 2 verarbeitet.

Beispiel 5?

15 g Quarz werden in einer Sehwingmühle 5 Minuten zerkleinert. Dem erhaltenen Pulver gibt man 189 g Molybdändisulfidpulver von 1 bis 15 /U. Korngröße, 36 g Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz und 60 g Kupferpulver zu und mischt zwei Minuten. Die Verarbeitung des Gemisches erfolgt nach Beispiel 1

Beispiel 6t

In einer Sehwingmühle werden 15 r Asbest und 189 S Holybdändisulfidpulver 25 Minuten gemischt und der erhaltenen Masse

309817/0922

von 1 bis 15 P- Korngröße 36 g Phenolphthalein-phanolformalaehyd-Harz und 60 g ITickelpulvex zugefügt. Das erhaltene Gemisch verarbeitet man gemäß Beispiel 1.

Beispiel 7 s

In einer Schwingmühle werden 182 g Molybdändisulfidpulver von 1 bis 15 ^- Korngröße und 3,6 g Epichlorhydrin 6 Minuten lang gemischt und zur erhaltenen Masse 36 g Phenolphthaleinphenolformaldehyd-Harz und 75 S Kupferpulver 2 Minuten zugemischt. Man arbeitet sodann weiter nach Beispiel 1.

Beispiel 8;

In einer Schwingmühle werden 185,4- g Molybdändisulfidpulver von 1 bis 15 p- Korngröße,36 g Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz, 75 g Kupferpulver'und 3,6 g eines aus Epichlor-, hydrin und Diphenylolpropan gewonnenen Epoxyharzes zwei Minuten gemischt. Das erhaltene Gemisch verarbeitet man gemäß Beispiel 1.

Die nach den Beispielen 1 bis 8 erhaltenen Antifriktionsmaterialien weisen stabile Reibungszahlen sowie erhöhte Verschleißfestigkeiten bei hohen Temperaturen auf; die physikalisch-mechanischen Kennwerte sind folgende:

. Brinellhärte 2? - 32 kp/mm²

Druckfestigkeit 120G - 1600 kp/om² Eeibungszahl 0,14.

.. 3098 17/092 2

Beispiel 9:

In einer Schwingmühle werden 658,35 g Molybdändisulfidpulver mit 34,65 6 Asbest eingetragen, während 25 Minuten vermischt und zu 693 g der erhaltenen Masse 924 g Phenolphthaleinphenolformaldehyd-Harz in alkoholischer Lösung sowie 23t g Silberpulver zugemiscnt. Mit der erhaltenen Suspension wird ein 4-62 g schwerer Streifen eines BaumwollRewebes imprägniert, das imprägnierte Band getrocknet und bei einer Temperatur von 170 bis 200⁰C einem Preßdruck von 800 kp/cm unterworfen.

Beispiel ⁷IO:

In einer Imprägnierwanne werden 693 g Molybdändisulfidpulver von 1 bis 15 P- Korngröße, 924 g Phenolphthalein-phenölformaldehyd-Harz in alkoholischer Lösung und 231 g Silberpulver vermischt und mit der erhaltenen Suspension 462 g Asbest einer Faserlänge von 1,5 bis 5 cm imprägniert. Das imprägnierte Fasergut verpreßt man bei einer Temperatur von 180 bis 200⁰G und einem Druck von 1000 kp/cm².

Beispiel 11t .

In eine Schwingmühle werden 658,35 g Molybdändisulfidpulver mit 34,65 g Asbest während 25 Minuten vermischt und zu 693 g der erhaltenen Masse 924 g Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz in alkoholischer Lösung sowie 231 g Silberpulver zugemischt. Mit der erhaltenen Suspension imprägniert man einen 462 g schweren Streifen eines Polyakrylnitrilgewebes und verpreßt den imprägnierten Gewebestreifen bei einer Temperatur

309817/0922

von 470 bis 200°G und einem Brack von 800

Die nach den Beispielen 9 bis 11 erhaltenen Antifriktionsmaterialien sind bei hohen Temperaturen verschleißfest und besitzen erhöhte Kerb Schlagzähigkeiten; die Kennwerte sind folgende:

KerbSchlagzähigkeit 10—14 kp cm/cm Brinellhärte 16 - 20 kp/mm?

Eeibungszahl 0,14»

Beispiel 12 %

In einer Imprägnierwanne werden 530 g Molybdändisulfidpulver von 1 bis 15 ^u Korngröße, 120 r Glasfaser^ewirr und 350 g Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz in alkoholischer Lösung vermischt· Das erhaltene Gemisch verarbeitet man nach Beispiel 1. Das gewonnene Antifriktionsmaterial ist bei hohen Temperaturen verschleißfest und besitzt eine niedrige Eeibungszahl; die Kennwerte sind folgende:

Brinellhärte 23 - 26 kp/mm²

Druckfestigkeit 1000 - 1200 kp/cm²

2 KerbSchlagzähigkeit 6 kp cm/cm

Eeibungszahl 0,03-0,05.

309817/0922

Claims (5)

Patentansprüche

1. Zu selbptschmierenaen Gleit- und Rollformkörpern verarbeitbare Lagerformmassen auf Molybdändisulfid-Grundlage mit einem Duroplast als Bindemittel, bestehend aus

82 bis52 Gew.% Kolybdändisulfid und 10 bis 40 Gew.% Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz.

2. Lagerformmassen nach Anspruch 1, enthaltend zusätzlich 10 bis zu etwa 25% vom Gesamtgewicht wärme- und elektroleitendes Metallpulver, vorzugsweise Kupfer-, Silber- oder Nickelpulver.

3. Lagerformmassen nach Anspruch 1 und 2, enthaltend zusätzlich bis zu Q% vom Gesamtgewicht pulveriges Mineral, vorzugsweise Asbest- oder Quarzpulver.

4. Lagerformmassen nach Anspruch 1 bis 3₄ enthaltend zusätzlich bis zu 30% vom Gesamtgewicht anorganischen oder organischen Faserstoff.

, 2 Mr. \ sa
3098 17/09 2

if

5. Lagerformmassen naGh. Ansprach 1 bis 4, enthaltend zusätzlich bis zu 10% vom Harzgewicht eine Epoxyrrerbindung oder ein Epoxyharz.

309817/0922

ORIGINAL INSPECTED