DE1694482C3

DE1694482C3 - Lagerformmassen

Info

Publication number: DE1694482C3
Application number: DE19671694482
Authority: DE
Inventors: Wasilij Wladimirowitsch; Gribowa Irina Alexandrowna; Krasnow Alexandr Petrowitsch; Zumajewskaja AUa Nikolajewna; Brontman Rostislaw Lasarewitsch; Moskau Korschak
Original assignee: Institut elementoorganitscheskich sojedinenij Akademii Nauk SSSR, Moskau
Priority date: 1966-12-08
Filing date: 1967-12-08
Publication date: 1976-07-08

Description

Durch die Anwendung von Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz an Stelle der bisher in ähnliehen Massen angewandten Duroplaste erhalt man Lagerformkörper mit erhöhter Hitzefestigkeit und besseren physiko-mechanischen Eigenschaiien. Während Phenolharz enthaltende Formkörper höchstens Temperaturen von 190 bis 210⁰C standhalten, sind

2. Lagerformmassen nach Anspruch 1, enthal- , ..„

tend zusätzlich 12,5 bis 25% vom Gesamtge- 15 die aus den erfindungsgemaßen wicht wärme- und elektroleitendes, chemisch und tenen Lagerformkörper nocnjm

thermostabiles, hartes plastisches Metallpulver.

3. Lagerformmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das plastische Metallpulver Silber oder Michelpulver ist.

4. Lagerformmasse nach Anspruch 1 bis 3, enthaltend zusätzlich 1,8 bis zu 5 % vom Gesamtgewicht mineralischen Füllstoff in Form von pulverartigem Material.

5. Lagerformmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mineralische Füllstoff Asbest- oder Quarzpulver ist.

6. Lagerformmassen nach Anspruch 1 bis 5, enthaltend zusätzlich 12,5 bis 25 % vom Gesamtgewicht anorganischen oder organischen Faserstoff.

7. Lagerformmassen nach Anspruch 1 bis 4, enthaltend zusätzlich bis zu 10 Gewichtsprozent vom Harzgewicht eine Epoxyverbindung oder ein Epoxyharz.

von 270 bis

300° C vollauf einsatzfähig. Gleichzeitig werden auch deren mechanische Eigenschaften derart verstärkt, daß die Formkörper bedeutend länger im Dauerbetrieb angewandt werden können, auch wenn sie weit kompliziertere Gebilde darstellen und einer bedeutend stärkeren thermischen und mechanischen Beanspruchung ausgesetzt werden. So liegt der Reibungskoeffizient, die Abnutzungsfestigkeit und demzufolge die Anwendungsdauer der anmeldungsgemäßen Formkörper wesentlich höher als bei den besten bekannten Formkörpern. Beispielsweise bleibt der Reibungskoeffizient von 0,08 bis 80°C (MoS., 59, Harz 16, Cu 25%), ja bis 130° C (MoS₂ 50, Harz 16, Cu 20,

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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 Molybdändisuifid-Grundlage mit z. B. Phenolformaldehydharzen als Bindemittel und gegebenenfalls einem Metallpulver als Wärme- und Elektroleiter (vgl. CH-PS 352 440). Diese Massen weisen keine konstante Reibungszahl, nur einj 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 zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Beseitigung dieser Nachteile durch Entwicklung von Lagerformmassen, die eine konstante Reibungszahl in einem weiten Temperaturbereich, eine hohe 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 Phenolphthalein' phenolformaldehyd-Harz enthält.

Baumwollfaser 30%), ja 1500 h (MoS₂~15, Harz40, CuIO, Asbest 5, Baumwollfasern 30%) ohne Leistungsabfall.

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 12,5 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 von 1,8 bis 5% 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. Zur Erhöhung der Kerbschlagzähigkeit der Lagerkörper können in die Formmassen, die gegebenenfalls bis zu 20 Gewichtsprozent Metallpulver und bis zu 5 Gewichtsprozent Mineralpulver aufweisen, 12,5 bis 25% ihres Gesamt-

gewichtes anorganischer oder organischer Faserstoff in Form von Fasern, Schnüren, Geflecht und Geweben oder Winfasem, 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 mehr als das Doppelte, nämlich auf 10 kg/cm/cm* erhöhen. Beispielsweise erhöht sich die Lebensdauer faserigen Asbest enthaltender Lagerkörper der eifindungsgemäßen 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 1,5-fache und erhöht die Kerbschlagzähigkeit auf 4 bis 5 kg/cm/cm².

4. Zur Verbindung der Reibungszahl bei hohen Temperaturen, z.B. solchen zwischen 70 und 150 C, können die neuen Lagerformmassen eine Epoxyverbindung, z. B. Epichlorhydrin, in Mengen von höchstens 10 Vo vom Harzgewicht enthalten. Statt dessen kann man dem Gemisch von Molybdändisulfid und Phenolphthalein-phe- a₅ nolformaldehyd-Harz auch eine Epoxyharz einverleiben.

Die erfindungsgemäßen Lagerformmassen lassen sich in der Weise herstellen, daß man das Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz und das Molybdändisulfid entsprechender Mahlfeinheit bis zur vollen Homogenisierung mischt und das erhaltene Gemisch verpreßt.

Im Falle der Mitverwendung von Mineralpulver lindet vorerst das Rüttelvermischen der Pulver des Minerals und des Molybdändisulfid= und anschließend das Vermischen des erhaltenen Gemisches mit dem Harz statt.

Bei Mitbenutzung 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 Harzes 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 μ Korngröße eingetragen und zwei Minuten gemischt. Das erhaltene Gemisch verpreßt man bei einer Temperatur von 180 bis 250° C und einem Druck von 1000 kp/cm².

Beispiel 3

In einer Schwingmühle werden 15 g Asbest und 189 g Molybdändisulfidpulver 25 Minuten gemischt und der erhaltenen Masse von 1 bis 15 μ Korngröße 36 g Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz und 60 g Nickelpulver zugefügt. Das erhaltene Gemisch verarbeitet man gemäß Beispiel 1.

Beispiel 4

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

Beispiel 5

In einer Schwingmühle werden 185,4 g MolybdändisulPdpulver von 1 bis 15 μ Korngröße, 36 g Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz, 75 g Kupferpulver und 3,6 g eines aus Epichlorhydiin und Diphenylolpropan gewonnenen Epoxyharzes zwei Minuten pemischt. Das erhaltene Gemisch verarbeitet man gemäß Beispiel 1.

Die nach den Beispielen 1 bis 5 erhaltenen Antifriktionsmaterialien weisen stabile Reibungszahlen sowie erhöhte Verschleißfestigkeiten bei hohen Temperaturen auf; die physikalisch-mechanischen Kennwerte sind folgende:

Brinellhärte 27 bis 32 kp/mm²

Druckfestigkeit 1200 bis 1600 kp/cm²

Reibungszahl 0,14

Beispiel 6

In einer Schwingmühle werden 658,35 g Molybdändisulfidpulver mil 34,65 g Asbest eingetragen, während 25 Minuten vermischt und zu 693 g der erhaltenen Masse 924 g Phenolphthalein-pheriOlformaldehyd-Harz in alkoholischer Lösung sowie 231 g Silberpulver zugemischt. Mit der erhaltenen Suspension wird ein 462 g schwerer Streifen eines Baumwollgewebes imprägniert, das imprägnierte Band getrocknet und bei einer Temperatur von 170 bis 200° C einem Preßdruck von 800 kp/cm² unterworfen.

Beispiel 7 Beispiel 2

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

In einer Imprägnierwanne werden 693 g Molybdändisulfidpulver von 1 bis 15 μ Korngröße, 924 g Phenolphthalein-phenolformaldehyd-Harz in alkoholischer Lösung und 231 g Silberpulver vermischt und 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 200° C und einem Druck von 1000 kp/cm².

Beispiel 8

In eine Schwingmühle werden 658,35 g Molybdändisulfidpulver mit 34,65 g Asbest während 25 Minuten vermischt und zu 693 g der erhaltenen Masse

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924 g Phenolphthalein-phenolfonnaldehyd-Harz in B e ι s ρ i e 1 9
alkoholischer Lösung sowie 231 g Silberpulver zage-

mischt Mit der erhaltenen Suspension imprägniert In einer Imprägnierwanne werden 530 g Molybdän-

man einen 462 g schweren Streifen eines Polyacryl- disulfidpulver von 1 bis 15 μ Korngröße, 120 g Glas-

nitrilgewebes und verpreßt den imprägnierten Ge- 5 fasergewirr und 350 g Phenolphthalein-phenolformal-

webestreifen bei einer Temperatur von 170 bis dehyd-Harz in alkoholischer Lösung vermischt. Das

200° C und einem Druck von 800 kp/cm². erhaltene Gemisch verarbeitet man nach Beispiel 1.

Die nach den Beispielen 6 bis 8 erhaltenen Anti- Das gewonnene Antifriktionsmsterial ist bei hohen

friktionsmaterialien sind bei hohen Temperaturen ver- Temperaturen verschleißfest und besitzt eine niedrige

schleißtest und besitzen erhöhte Kerbschlagzähigkei- io Reibungszahl; die Kennwerte sind folgende:
ten; die Kennwerte sind folgende:

Brinellhärte 23 bis 26 kp/mm²

Kerbschlagzähigkeit ... 10 bis 14 kp cm/cm² Druckfestigkeit 1000 bis 1200 kp/cm²

Brinellhärte 16 bis 20 kp/mm² Kerbschlagzähigkeit ... 6 kp cm/cm²

Reibungszahl 0,14 Reibungszahl 0,03 bis 0,05

Claims

Patentansprüche:

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

90 bis 60 Gewichtsprozent Molybdändisulfid und

10 bis 40 Gewichtsprozent Phenolphthaleinphenolformaldehyd-Harz.

Dk; erfindungsgemäßen Lagerformmassen bestehen

^aus 82 bis 52 Gewichtsprozent Molybdändisulfid

und 10 bis 40 Gewichtsprozent Phenolphthalein-

phenolfonnaldehyd-Harz.