DE2514575A1

DE2514575A1 - Festschmierstoffkombination

Info

Publication number: DE2514575A1
Application number: DE19752514575
Authority: DE
Inventors: Dietmar W Dr Grosse
Original assignee: Dow Corning GmbH
Current assignee: Dow Silicones Deutschland GmbH
Priority date: 1975-04-03
Filing date: 1975-04-03
Publication date: 1976-10-07
Also published as: ATA124676A; FR2306256A1; JPS51126473A; IT1061014B; AT356231B; AU1087276A; DE2514575B2; DE2514575C3; BR7602034A; JPS614873B2; CA1068672A; GB1543592A; JPS5932516B2; FR2306256B1; JPS56127693A

Description

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Dow Corning GmbH, München

Festschmierstoffkombination

Die Erfindung betrifft eine Fes tschmier stof fkomfc/ination aus Graphit und anderen Festschmierstoffen.

Festschmierstoffe werden in der modernen Schmiertechnik in immer größerem Ausnaß eingesetzt, um den ständig steigenden Anforderungen zur Verbesserung bestimmter Eigenschaften bzw. zur Vermeidung oder Minimierung bestimmter Gegebenheiten an Gleitstellen gerecht zu werden. Solche Festschmierstoffe werden nicht nur als solche verwendet, z.B. als Pulver direkt auf der'Oberfläche eingerieben, als Pasten mit einem ölträger oder als Gleitlack mit einem Binder aufgebracht, sondern sie dienen auch als Zusatz zur Verbesserung der Eigenschaften konventioneller Schmierstoffe, wie von ölen oder Fetten. Darüber hinaus werden sie in Kunststoffe oder Metalle eingearbeitet, um aus diesen Systemen selbstschmierende Konstruktionselemente zu fertigen, die keiner zusätzlichen Schmieruna

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bedürfen. Neben den bekannten Festschinierstoffen Molybdändisulfid und Graphit zählt zur Klasse der Festschmierstoffe eine ganze Reihe verschiedenartigster Feststoffe, die vorwiegend den Gruppen der Hydroxide, Oxide, Sulfide, Fluoride und Phosphate angehören.

Die bekannten Festschmierstoffe oder Festschmierstoffkombinationen lassen jedoch hinsichtlich ihres Schmierverhaltens manche Wünsche offen, und es besteht daher immer noch der Wunsch nach besseren Festschinierstoffen.

Die Untersuchung einer Reihe von Festschinierstoffen und Kombinationen von Festschinierstoffen zeigte nun, daß eine Kombination aus Graphit, Zinksulfid, Calciumfluorid und gegebenenfalls Molybdändisulfid in bestimmten Mengenverhältnissen überraschenderweise einen Synergismus im Schmierverhalten ergibt, so daß man mit dieser Kombination einen unerwartet guten Schmiereffekt erhält.

Die erfindungsgemäße Festschmierstoffkombination ist demzufolge nun dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 20 bis 70 ". Gewichtsprozent Graphit, 15 bis 50 Gewichtsprozent Zinksulfid, 3 bis 30 Gewichtsprozent Calciumfluorid und 0 bis 50 Gewichtsprozent Molybändisulfid besteht.

Die erfindungsgemäße Festschmierstoffkombination besteht vorzugsweise aus 35 bis 50 Gewichtsprozent Graphit, 20 bis 40 Gewichtsprozent Zinksulfid, 7. bis 25 Gewichtsprozent Calciumfluorid und 10 bis 30 Gewichtsprozent Molybdändisulfid, und in ihr sind die Kompenenten Graphit, Zinksulfid und Calciumfluorid insbesondere in einem Gewichtsverhältnis von etwa 5 zu 4 zu 1 vorhanden-

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Die erfindungsgemäße Festschmierstoffkombination kann zur Herstellung entsprechender Lager- oder Gleitwerkstoffe unter Einschluß von Bremsbelägen und dergleichen in Trägermaterialien eingearbeitet werden, beispielsweise Epoxiharze, Siliconharze oder Phenolharze. Unter Verwendung entsprechender Lösungsmittel lassen sich aus solchen Harzen als Bindemittel mit der erfindungsgemäßen Festschmierstoffkombination auch übliche Gleitlacke herstellen, die dann durch Streichen, Tauchen oder Spritzen auf mit einer schmierenden Oberfläche zu versehende Bauteile aufgetragen und darauf unter Bildung eines Schmierfilms luftgetrocknet oder eingebrannt werden. Aus den erfindungsgemäßen Festschmierstoffkombinationen lassen sich auch übliche Pasten auf ölbasis sowie Fette herstellen, wie Lithiumseifenfette mit bestimmten Festschmierstoffgehalten. Neben der erfindungsgemäßen Festschmierstoffkombination und eventuellen Träger- oder Bindemitteln können auch noch andere in der Schmiermitteltechnologie übliche Zusätze vorhanden sein, wie viskosirätsregulierende Mittel, Korrosionsinhibitoren, Detergentien, Emulgatoren und dergleichen. Herstellung und Verarbeitung entsprechender Zubereitungen erfolgen in bekannter Weise.

.Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Ein Epoxiharz (hergestellt aus Bisphenol A und Epichlorhydrin, Epoxiäquivalentgewicht etwa 500) wird mit 2xf $0 Gewichtsprozent einer Festschmierstoffkombination aus 50 Gewichtsprozent Graphit und 50 Gewichtsprozent eines variierenden Gemisches aus Zinksulfid und Calciumfluorid gefüllt und in üblicher Weise zu Zylinderbuchsen mit einem Innendurchmesser von 25 mm, einem Außendurchmesser von 30 mm und einer Länge. · von 25 mm verarbeitet. Die hierbei erhaltenen Buchsen werden dann im Lubrimeter nach Bartel (Schmiertechnik 3, 184 (1956)) einer Verschleißprüfung

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unterzogen. Die hierzu eingesetzten Feststoffe und Festschmierstoffkombinatioren und die dabei erhaltenen Versuchsdaten gehen aus der anliegenden Figur 1 hervor. Es ist ersichtlich, daß sich das Dreikomponentensystem aus 50 % Graphit und dem Rest an variierenden Mengen Zinksulfid und Calciumfluorid synergistisch verhält, wobei man das günstigste Verschleißverhalten mit einer Festschmierstoffkombination aus 50 Gewichtsprozent Graphit, 40 Gewichtsprozent Zinksulfid und 10 Gewichtsprozent Calciumfluorid erhält.

Beispiel 2

Es werden folgende Festschmierstoffkombinationen hergestellt:

Tabelle I

Kombination Graphit Zinksulfid (Gewichts- (Gewichtsprozent) prozent)

Calcium- Molybdänfluorid disulfid (Gewichts- (Gewichtsprozent) prozent)

A	50	40	10	_
B	45	36	9	10
C	35	28	7	30
D	29	21	21	29

Die obigen Kombinationen und ihre reinen Einzelbestandteile werden zu Pasten aus jeweils 60 Gewichtsprozent Festschmxerstoffkombination oder Einzelfestschmierstoff und 40 Gewichtsprozent öl mit Schmierölviskosität verarbeitet, wobei man die Pasten durch Zusatz von etwa 1 Gewichtsprozent eines Verdickers (auf Siliciumdioxidbasis) jeweils auf gleiche Konsistenz einstellt. Von

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diesen Pasten bestimmt man dann den Reibwert auf der LFW-4-Prüfmaschine (Preßfit-Methode), - Konstruktion, Seite 426 (196O)) und die Reibkraft auf einer Almen-Wieland-Maschine (Schmiertechnik 7, Seite 284 (197O)) bei der Endbelastung von 2000 kp. Die hierzu verwendeten Festschmierstoffe und die dabei erhaltenen Ergebnisse gehen aus folgender Tabelle II hervor.

Tabelle II Festschmierstoff

Molybdändisulfid Graphit
Zinksulfid
Calciumfluorid
Kombination A (Beispiel 2) Kombination B (Beispiel 2) Kombination C (Beispiel 2) Kombination D (Beispiel 2)

Beispiel 3

Unter Verwendung der in der folgenden Tabelle III angeführten Festschmierstoffe und Festschmierstoffkombinationen in den angegebenen Gewichtsprozentmengen werden Lithiumseifenfette (Lithium-12-Hydroxystearat) hergestellt. Das Schmierverhalten dieser Fette wird dann im Vierkugelapparat (DIN 51350) durch Ermittlung der sogenannten Gutlast in kp bestimmt. Die dabei erhaltenen Glutlastwerte gehen aus Tabelle III hervor.

Reibwert	Reibkraft in kp
0,05	243
0,14	>35O
0,20	>35O
0,18	>35O
0,13	242
0,13	262
0,04	228
0,05	180

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Tabelle III

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Festschmierstoff

Gutlastwerte im Vierkugelapparat in kp bei den angegebenen Gewichtsprozenten Festschmierstoff im Fett

■	3 Gew.-	-%	5 Gew.-%	7 Gew.-%
Jtolybdändi sul f id	210	kp	.220 kp	190 kp
Graphit	200	kp	260 kp	300 kp
Zinksulfid	200	kp	24O kp	28o kp
Calciumfluorid	190	kp	240 kp	24O kp
Kombination A
(Beispiel 2)	260	kp	360 kp	420 kp
Kombination B
(Beispiel 2)	260	kp	340 kp	440 kp
Kombination C
(Beispiel 2)	280	kp	360 kp	420 kp
Kombination D
(Beispiel 2)	260	kp	320 kp	340 kp

Beispiel 4

Unter Verwendung der in der folgenden Tabelle IV angeführten Festschmierstoffe und Festschmierstoffkombinationen werden Gleitlacke (72 % eines Lösungsmittelgemisches aus Butylacetat, Methylenchlorid und 1,1,1 -Trichlöräthan, 8 % Butyltitanat und 20 % Festschmierstoff oder Festschmierstoffkombination) hergestellt. Die bei der Bestimmung der Reibwerte nach der in Beispiel 2 angeführten Preßfit-Methode auf der LFW-4-Prüfmaschine und Ermittlung der Lebensdauer des Gleitlackfilms mit der LFW-1-Prüfmaschine (ASTM D 2714) erhaltenen Daten gehen aus Tabelle IV hervor.

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	Tabelle IV	Reib wert	maximale Laufzeit (Lebensdauer) (Anzahl der Um drehungen)	Belastung in kp
Pestschmierstoff		0,08	148 000	286
Molybdändisulfid		0,21	600	231
Graphit		0,23	250	95
Zinksulfid		0,13	250	95
Calciumfluorid		0,05	800	286
Kombination A (Beispiel	2}
Kombination B		0,05	18 000	286
(Beispiel	2)
Kombination C		0,07	650 000	286
(Beispiel	2)
Kombination D		0,07	220 000	286'
(Beispiel	2)

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Claims

-8- - 25H575 Patentansprüche

1. Festschmierstoffkombination aus Graphit und anderen Festschmierstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 20 bis 70 Gewichtsprozent Graphit, 15 bis 50 Gewichtsprozent Zinksulfid, 3 bis 30 Gewichtsprozent Calciumfluorid und 0 bis 50 Gewichtsprozent Molybdändisulfid besteht.

2. Festschmierstoffkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 35 bis 50 Gewichtsprozent Graphit, 20 bis 40 Gewichtsprozent Zinksulfid, 7 bis 25 Gewichtsprozent Calciumfluorid und 10 bis 30 Gewichtsprozent Molybdändisulfid besteht.

3. Festschmierstoffkombination nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Komponenten Graphit, Zinksulfid und Calciumfluorid in einem Gewichtsverhältnis von etwa 5 zu 4 zu 1 enthält.

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