PL211779B1 - Dwuskładnikowy kompozyt metalopolimerowy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest dwuskładnikowy kompozyt metalopolimerowy przeznaczony do regeneracji i napraw elementów węzłów tarcia, zwłaszcza do regeneracji łożysk ślizgowych i połączeń prowadnicowych wymagających dobrego smarowania.

Kompozyty są stosunkowo nową grupą materiałów konstrukcyjnych mających właściwości trudne lub wręcz niemożliwe do uzyskania przy zastosowaniu tradycyjnych materiałów. Dotyczy to w szczególnoś ci kompozytów na osnowie polimerowej znajdują cych zastosowanie w regeneracji czę ści maszyn, zwłaszcza ich części obrotowych i suwliwych takich jak: łożyska ślizgowe oraz połączenia prowadnicowe suwliwe, które z uwagi na swą budowę, umiejscowienie i funkcjonalne znaczenie wymagają dobrego smarowania.

Znany jest kompozyt do regeneracji elementów ślizgowych z polskiego opisu patentowego nr 174265, charakteryzujący się tym, że zawiera 15-30% żywicy epoksydowej, 50-80% napełniacza metalicznego, korzystnie proszku żelaza, 0,2-3,0 % napełniacza włóknistego, korzystnie włókien aramidowych , 2-10% smaru stałego, korzystnie grafitu madagarskiego oraz 1,8-3,6% trójetylenoczteroaminy jako utwardzacza. Opisany kompozyt jest przeznaczony do wytwarzania warstw ślizgowych na czopach wałów i osi łożysk poprzecznych oraz prowadnic tokarek, frezarek, strugarek, wiertarek, pras a także innych maszyn i urządzeń.

Znany z opisu polskiego zgłoszenia patentowego nr P-3 81751 kompozyt polimerowy tworzą dwa składniki A i B. Składnik A oprócz chemoutwardzalnej żywicy, w ilości 25-35 części wagowych, zawiera napełniacz w postaci sproszkowanych metali i/lub ich stopów, korzystnie sproszkowane żelazo, o zawartości frakcji 100-125 μm wynoszącej 60% w ilości nieprzekraczającej 45 części wagowych, oraz sproszkowane żelazo o zawartości frakcji 75-100 μm wynoszącej 20% w ilości nieprzekraczającej 20 części wagowych, oraz napełniacze włókniste, w postaci organicznych włókien aramidowych, w ilości nieprzekraczającej 2 części wagowych. Jako smar stały o spójności anizotropowej i stopniu dyspersji nieprzekraczającej 5 μm stosuje się smary w postaci mieszaniny grafitu, w ilości nieprzekraczającej 5 części wagowych i dwusiarczku molibdenu, w ilości nieprzekraczającej 4 części wagowych, zmieszanych w stosunku 1:1. Składnik B zawiera aminę alifatyczną, korzystnie trietylenotetraaminę, w ilości nieprzekraczającej 20 części wagowych i/lub zasadę Mannicha, będącą produktem kondensacji fenolu i formaliny, w ilości nieprzekraczającej 40 części wagowych i lub produkt kondensacji aniliny i formaldehydu albo addukt izoforonodiaminy z żywicą epoksydową, w ilości nieprzekraczającej 55 części wagowych. Składnik A i składnik B miesza się ze sobą bezpośrednio przed użyciem, wprowadzając składnik B do składnika A, w proporcji nieprzekraczającej 1:15.

Znany jest także uniwersalny regeneracyjny kompozyt metalożywiczny do tworzenia bądź odtwarzania warstw wierzchnich elementów maszyn z opisu polskiego zgłoszenia patentowego nr P-322180, który jest otrzymywany na bazie tworzyw chemoutwardzalnych, w szczególności na bazie żywicy epoksydowej i utwardzaczy aminowych charakteryzujących się tym, że jako utwardzacz zawiera aminę alifatyczną lub cykloalifatyczną bądź aromatyczną albo addukty amin, korzystnie addukt aminy alifatycznej i aromatycznej, w ilości 4-7% wagowych. Korzystnym jest, jeśli kompozyt zawiera 24% wagowych chemoutwardzalnej żywicy epoksydowej, 60-80% wagowych napełniacza metalicznego, korzystnie stopu żelazo-chromu o granulacji do 100 μm, 0,5-3% wagowych dodatku napełniacza nieżelaznego, korzystnie aluminium płatkowego, 0,5-5% wagowych napełniacza włóknistego, korzystnie włókna aramidowego w postaci pulpy, oraz 4-7% wagowych utwardzacza aminowego, korzystnie adduktu aminy alifatycznej i aromatycznej.

Znany jest również uniwersalny regeneracyjny kompozyt metalożywiczny do tworzenia bądź odtwarzania warstw wierzchnich elementów maszyn ujawniony w opisie polskiego zgłoszenia patentowego nr P-322181, otrzymywany na bazie tworzyw termoutwardzalnych i dodatków napełniaczy oraz utwardzaczy, w szczególności na bazie żywicy epoksydowej z dodatkiem napełniaczy nieorganicznych, który charakteryzuje się tym, że jako napełniacz zawiera drobną krzemionkę, korzystnie krzemionkę koloidalną w ilości 0,5-2,5% wagowych, korzystnie 1,0-2,5% wagowych. Korzystnym jest jeśli kompozyt zawiera 24% wagowych chemoutwardzalnej żywicy epoksydowej, 45-85% wagowych napełniacza metalicznego, korzystnie stopu żelazo-chromu o granulacji do 63 μ^ι, 0,5-3% wagowych dodatku napełniacza nieżelaznego, korzystnie aluminium płatkowego, 0,5-5% wagowych napełniacza nieorganicznego, korzystnie krzemionki koloidalnej oraz 2,4-3% wagowych utwardzacza aminowego, korzystnie trietylenotetraaminy.

PL 211 779 B1

Znany jest kompozyt ślizgowo-rezystywny według opisu polskiego zgłoszenia patentowego nr P-363820, który charakteryzuje się tym, że zawiera 40-65 części wagowych lakieru elektroizolacyjnego w przeliczeniu na suchą masę spoiwa w stanie utwardzonym, napełniacz węglowy w postaci sadzy i/lub grafitu w ilości 10-35 części wagowych, występujących w proporcji 0-4 części wagowych sadzy i 0-2 części wagowych grafitu, stałych środków smarnych w ilości 2-10 części wagowych, oraz środka powierzchniowo aktywnego w ilości 5-10 części wagowych. Opisany kompozyt może stanowić równocześnie materiał łożyskowy i czujnik nacisku oraz temperatury w węźle kinematycznym.

Dwuskładnikowy kompozyt metalopolimerowy, przeznaczony do regeneracji i napraw elementów węzłów tarcia, zawierający jako bazę wiążącą chemoutwardzalną żywicę epoksydową oraz utwardzacz aminowy, napełniacz metaliczny w postaci sproszkowanych metali takich jak sproszkowane żelazo, grafit, dwusiarczek molibdenu, oraz napełniacz włóknisty, według wynalazku odznacza się tym, że kompozyt tworzą dwa składniki A i B, z których składnik A oprócz chemoutwardzalnej żywicy epoksydowej modyfikowanej aminą aromatyczną, korzystnie 4,4'-diaminodifenylosulfonem, w ilości 30-40% wagowych, ma napełniacz w postaci sproszkowanych metali, korzystnie proszku żelaza, w ilości 55-65% wagowych, smary stałe o budowie warstwowej, korzystnie grafit i/lub dwusiarczek molibdenu o stopniu dyspersji rzędu 5 μm, w ilości 3-6% wagowych i syntetyczne włókna poliaramidowe w postaci pulpy, w ilości 0,5-1% wagowych, natomiast składnik B stanowi środek sieciujący, którym jest produkt reakcji addycji poliaminy alifatycznej, korzystnie trietylenotetraaminy, z żywicami epoksydowymi modyfikowanymi aminą aromatyczną, korzystnie 4,4-diaminodifenylosulfonem, w ilości 40-50% wagowych napełniony proszkiem żelaza, w ilości 50-60% wagowych.

Opisany kompozyt stanowiący mieszaninę składnika A oraz składnika B, które można łączyć ze sobą w stosunku wagowym i objętościowym jak 2:1 bez konieczności precyzyjnego odważania składników A i B odznacza się w zastosowaniu łatwością prowadzenia procesu regeneracji, możliwością wykonania warstw regeneracyjnych o pożądanej grubości, możliwością stosowania dowolnej obróbki skrawaniem, łatwością procesu sieciowania bez stosowania dodatkowej obróbki cieplnej, stosunkowo dobrą przewodnością cieplną i małym współczynnikiem liniowej rozszerzalności cieplnej, odpornością na działanie wilgoci, rozpuszczalników oraz na działanie słabych kwasów i zasad.

P r z y k ł a d.

Składnik A przygotowuje się przez zmieszanie 34 części wagowych chemoutwardzalnej żywicy epoksydowej modyfikowanej 4,4'-diaminodifenylosulfbnem z 36 częściami wagowymi proszku żelaza o zawartości frakcji 100-125pm wynoszącej 60% z 25 częściami wagowymi proszku żelaza o zawartości trakcji 75-100 μm wynoszącej 30%, a następnie dodanie uprzednio przygotowanej mieszaniny 2 części wagowych grafitu i 2 części wagowych dwusiarczku molibdenu, a na koniec dodaje się 1 część wagową organicznych włókien poliaramidowych (o nazwie handlowej Twaron 1095).

Składnik B stanowi produkt reakcji addycji poliaminy alifatycznej, korzystnie trietylenotetraaminy z żywicą epoksydową modyfikowaną aminą aromatyczną 4,4'-diaminodifenylosulfonem w ilości 45% napełniony proszkiem żelaza o granulacji 0-150 μ^ι w ilości 55%.

Claims (1)

1. Dwuskładnikowy kompozyt metalopolimerowy zawierający jako bazę wiążącą chemoutwardzalną żywicę epoksydową oraz utwardzacz aminowy, napełniacz metaliczny, w postaci sproszkowanych metali, takich jak sproszkowane żelazo, grafit, dwusiarczek molibdenu, oraz napełniacz włóknisty, znamienny tym, że kompozyt utworzony jest z dwóch składników A i B, z których składnik A zawiera chemoutwardzalną żywicę epoksydową modyfikowaną aminą aromatyczną, korzystnie 4,4'-diaminodifenylosulfonem, w ilości 30 do 40% wagowych, oraz ma napełniacz w postaci sproszkowanych metali, korzystnie proszku żelaza, w ilości 55 do 65% wagowych, smary stałe o budowie warstwowej, korzystnie grafit i/lub dwusiarczek molibdenu, o stopniu dyspersji rzędu 5 μm, w ilości 3 do 6% wagowych i syntetyczne włókna poliaramidowe w postaci pulpy, w ilości 0,5 do 1% wagowych, natomiast składnik B stanowi środek sieciujący, którym jest produkt reakcji addycji poliaminy alifatycznej, korzystnie trietylenotetraaminy, z żywicami epoksydowymi modyfikowanymi aminą aromatyczną, korzystnie 4,4'-diaminodifenylosulfonem, w ilości 40 do 50% wagowych, napełniony proszkiem żelaza w ilości 50 do 60% wagowych.