RU2069673C1 - Antifriction composition for treatment of solid surfaces - Google Patents
Antifriction composition for treatment of solid surfaces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2069673C1 RU2069673C1 RU95107473A RU95107473A RU2069673C1 RU 2069673 C1 RU2069673 C1 RU 2069673C1 RU 95107473 A RU95107473 A RU 95107473A RU 95107473 A RU95107473 A RU 95107473A RU 2069673 C1 RU2069673 C1 RU 2069673C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- perfluoropolyoxyalkylene
- composition
- treatment
- polyalkylene oxide
- solvent
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к составам, используемым для обработки твердых поверхностей для снижения коэффициента трения и повышения износостойкости, что позволяет регулировать смачивание, прилипание, адгезию и поверхностную каталитическую активность контактных поверхностей из металла, керамики, камней и полимерных материалов. The invention relates to compositions used for processing hard surfaces to reduce the coefficient of friction and increase wear resistance, which allows you to adjust the wetting, adhesion, adhesion and surface catalytic activity of contact surfaces made of metal, ceramics, stones and polymeric materials.
При эксплуатации узлов трения и инструментов для обработки различных твердых материалов основное значение имеет их износостойкость, коэффициент трения и надежность. Для повышения эксплуатационных свойств применяют различные покрытия для контактных поверхностей. In the operation of friction units and tools for processing various solid materials, their wear resistance, friction coefficient and reliability are of primary importance. To improve performance properties, various coatings are used for contact surfaces.
Известно покрытие на основе полиакриламида или сополимера акриламида с формальдегидом с добавлением графита [1]
Однако указанное покрытие имеет тенденцию к отслаиванию и изменяет геометрические размеры контактных поверхностей. Такое покрытие может быть использовано только при низких удельных нагрузках и умеренной температуре.Known coating based on polyacrylamide or a copolymer of acrylamide with formaldehyde with the addition of graphite [1]
However, this coating tends to peel and changes the geometric dimensions of the contact surfaces. Such a coating can be used only at low specific loads and moderate temperature.
Наиболее близким является состав для обработки твердых поверхностей, состоящий из 0,01-5,0% раствора перфторированной кислоты полипропиленоксида формулы С3F7О(С3F6О)n СООН, где n 8-30, в смеси хладонов 112 и 113 [2]
Однако такой состав может быть использован только при температуре не более 150oС, что определяется наличием формиатных групп ОСООН, которые легко разлагаются с образованием СО2, RFН и RF СOF, что вызывает коррозию металлов.The closest is the composition for treating hard surfaces, consisting of a 0.01-5.0% solution of perfluorinated acid polypropylene oxide of the formula C 3 F 7 O (C 3 F 6 O) n COOH, where n 8-30, in a mixture of freons 112 and 113 [2]
However, such a composition can only be used at a temperature of not more than 150 o C, which is determined by the presence of formate groups of UNOCH, which are easily decomposed with the formation of CO 2 , R F H and R F COF, which causes corrosion of metals.
Целью изобретения является создание антифрикционной композиции, имеющей повышенную термическую стабильность и позволяющей снизить коэффициент трения, момент трения покоя, повысить износостойкость и противозадирные свойства. The aim of the invention is the creation of an antifriction composition having increased thermal stability and allows to reduce the coefficient of friction, the moment of rest friction, to increase wear resistance and extreme pressure properties.
Это достигается тем, что антифрикционная композиция, содержащая растворитель и перфторированное соединение полиалкиленоксида, в качестве перфторированного соединения полиакиленоксида содержит перфторполиоксиалкиленкарбоновые или сульфокислоты или их смесь с перфторполиоксиалкиленкетонами общей формулы
где RF= 1) CF3O-, 2) С2F5О-, 3) С3F7О-, 4) С8F17О-,
n 8-50, m 0-10, k 0-1
II)-(CF2CF2O)n(CF2O)mCF2-
n 5-200, m 0-30
III)-(СF2CF2CF2O)n CF2CF2-
n 8-50
IY)-(CH2CF2CF2O)nCH2CF2-
n 5-40
Z CО -, SO2 -
Q OH, -СF3, -СF (CF3)2
в количестве 0,01-5,0 мас.This is achieved in that the antifriction composition comprising a solvent and a perfluorinated polyalkylene oxide compound contains perfluoropolyoxyalkylene carboxylic or sulfonic acids as a perfluorinated polyacylene oxide compound or a mixture thereof with perfluoropolyoxyalkylene ketones of the general formula
where R F = 1) CF 3 O-, 2) C 2 F 5 O-, 3) C 3 F 7 O-, 4) C 8 F 17 O-,
n 8-50, m 0-10, k 0-1
II) - (CF 2 CF 2 O) n (CF 2 O) m CF 2 -
n 5-200, m 0-30
III) - (CF 2 CF 2 CF 2 O) n CF 2 CF 2 -
n 8-50
IY) - (CH 2 CF 2 CF 2 O) n CH 2 CF 2 -
n 5-40
Z CO -, SO 2 -
Q OH, -CF 3 , -CF (CF 3 ) 2
in an amount of 0.01-5.0 wt.
В качестве растворителя используют вещества, в которых растворимы соединения на основе перфторполиалкиленоксида. Такими веществами являются трифтортрихлорэтан, перфторпентан, соединения из ряда полифторалканов или полифторгидроалканов с числом атомов углерода 5-10, а также вода в смеси с эмульгатором, взятым в количестве 0,01-5,0 мас. В качестве эмульгатора могут быть использованы фторсодержащие катионные или неоногенные или амфолитные эмульгаторы. Например, N1N деметил N этилол пропан амид перфтор-энантовой или пеларгоновой кислоты, полиэтиленгликоль перфтор-гептаноила с числом этиленоксидных звеньев, равным 7-25; N1N - деметил N метилен карбокси пропанамид перфтор-энантовой, пеларгоновый или 3,6 диокса 5 трифторметил перфторнонилсульфокислоты.As a solvent, substances are used in which compounds based on perfluoropolyalkylene oxide are soluble. Such substances are trifluorotrichloroethane, perfluoropentane, compounds from the range of polyfluoroalkanes or polyfluorohydroalkanes with the number of carbon atoms 5-10, as well as water mixed with an emulsifier taken in an amount of 0.01-5.0 wt. As an emulsifier, fluorine-containing cationic or neonogenic or ampholytic emulsifiers can be used. For example, N 1 N demethyl N ethylol propane amide perfluoro-enantic or pelargonic acid, polyethylene glycol perfluoro-heptanoyl with the number of ethylene oxide units equal to 7-25; N 1 N - demethyl N methylene carboxy propanamide perfluoro-enanth, pelargonium or 3,6
Используемые по изобретению соединения перфторполиоксиалкилена являются продуктом сополимерзанции гексафторпропилена или тетрафторэтилена с кислородом в поле ионизирующего излучения или при химическом инициировании реакции сополимеризации элементным фтором. The perfluoropolyoxyalkylene compounds used according to the invention are the product of a copolymerisation of hexafluoropropylene or tetrafluoroethylene with oxygen in the field of ionizing radiation or in the chemical initiation of the copolymerization reaction with elemental fluorine.
Указанные соединения получают путем анионной полимеризации окиси гексафторпропилена или тетрафторэтилена [3] или оксетана полученного димеризацией тетрафторэтилена и формальдегида, с последующей анионной полимеризацией и обменом атомов водорода на фтор или без такового обмена [4]
Олигомеры подвергают гидролизу с последующим выделением кислот или кетонов известными приемами. Перфторполиокиалкиленфторид также может быть получен сополимеризацией, например, гексафторпропилена с кислородом в поле УФ излучения при (-30) (-60)o С в жидкой фазе. Сульфокислоты получают анионной конденсацией тетрафторсульфона с окисью гексафторпропилена при -10oС с последующим выделением целевого продукта и элиминированием фторангидридной группы методом фторолиза при 120oС.These compounds are obtained by anionic polymerization of hexafluoropropylene oxide or tetrafluoroethylene [3] or oxetane obtained by dimerization of tetrafluoroethylene and formaldehyde, followed by anionic polymerization and the exchange of hydrogen atoms to fluorine or without exchange [4]
Oligomers are hydrolyzed, followed by the isolation of acids or ketones by known techniques. Perfluoropolyokialkylene fluoride can also be obtained by copolymerization of, for example, hexafluoropropylene with oxygen in a UV radiation field at (-30) (-60) o C in the liquid phase. Sulfonic acids are obtained by anionic condensation of tetrafluorosulfone with hexafluoropropylene oxide at -10 ° C, followed by isolation of the target product and elimination of the fluorohydride group by fluorolysis at 120 ° C.
Композиция, нанесенная на твердую поверхность, адсорбируется, затем хемосорбируется и образует на поверхности мономолекулярный слой толщиной . Вследствие этого снижается поверхностная энергия с 1800-5000 mH/м (для металлов) до 4-6 mH/м и с 500 mН/м (для керамики, камня) до 2-4 mH/м, момент трения покоя уменьшается в 10-10-4 раз, повышается тангенциальное усилие сдвига минерального масла на твердой поверхности с 0,5-0,7 до 15-30 g. Полученное таким образом покрытие выдерживает удельные нагрузки до 300 кГ/мм нетоксично, негорюче (температуре начала разложения ≥450oС), пожаро-взрывобезопасно и нерастворимо в углеводородных растворителях, коэффициент трения поверхностей при этом снижается более чем в 10 раз, износ в 13-15 раз, в результате за счет снижения потерь мощности на трение контактных поверхностей энергопотребление уменьшается на 15-20%
Предлагаемая композиция также не требует возобновления и может быть использована для обработки металлообрабатывающего инструмента (резанием, давлением), пресс-инструмента, узлов трения машин и механизмов, работающих в условиях смазки или без таковой. Состав может быть использован в медицине для обработки хирургических спиц и шурупов при лечении опорно-двигательного аппарата, так как обладает бактерицидным, бактериостатическим и антиадгезионным действием.The composition deposited on a solid surface is adsorbed, then chemisorbed and forms a monomolecular layer on the surface with a thickness . As a result, the surface energy decreases from 1800-5000 mH / m (for metals) to 4-6 mH / m and from 500 mN / m (for ceramics, stone) to 2-4 mH / m, the resting friction moment decreases by 10- 10 -4 times, the tangential shear force of mineral oil on a solid surface increases from 0.5-0.7 to 15-30 g. The coating thus obtained can withstand specific loads of up to 300 kg / mm non-toxic, non-combustible (decomposition onset temperature ≥450 o С), fireproof and insoluble in hydrocarbon solvents, while the friction coefficient of surfaces decreases by more than 10 times, wear by 13- 15 times, as a result of reducing power loss due to friction of contact surfaces, energy consumption is reduced by 15-20%
The proposed composition also does not require renewal and can be used for processing a metalworking tool (cutting, pressure), a press tool, friction units of machines and mechanisms operating in or without lubrication. The composition can be used in medicine for the treatment of surgical knitting needles and screws in the treatment of the musculoskeletal system, as it has a bactericidal, bacteriostatic and anti-adhesive effect.
Контактные поверхности, обработанные предлагаемым составом, не изменяют своих свойств при 400oС не менее 8 мес.Contact surfaces treated with the proposed composition do not change their properties at 400 o C for at least 8 months.
Составы композиций и свойства покрытий приведены в таблице. The compositions and properties of the coatings are shown in the table.
Claims (3)
RFR
где RF CF3O-, C2F5O-, C3F7O-, C8F17O-;
n 8 50, m 0 10, k 0 1;
n 5 200, m 0 30;
n 8 50;
n 5 40;
Z -CO-, -SO2-;
Q -OH, CF3, -CF(CF3)2,
в количестве 0,01 5,0 мас.1. An antifriction composition for treating hard surfaces, comprising a solvent and a perfluorinated polyalkylene oxide compound, characterized in that it contains perfluoropolyoxyalkylene carboxylic and / or sulfonic acids and / or mixtures thereof with perfluoropolyoxyalkylene ketones of the general formula as perfluorinated polyalkylene oxide compound
R F R
where R F CF 3 O-, C 2 F 5 O-, C 3 F 7 O-, C 8 F 17 O-;
n 8 50, m 0 10, k 0 1;
n 5,200, m 0 30;
n is 8 50;
n 5 40;
Z —CO—, —SO 2 -;
Q-OH, CF 3 , -CF (CF 3 ) 2 ,
in an amount of 0.01 to 5.0 wt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95107473A RU2069673C1 (en) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | Antifriction composition for treatment of solid surfaces |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95107473A RU2069673C1 (en) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | Antifriction composition for treatment of solid surfaces |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95107473A RU95107473A (en) | 1996-08-10 |
RU2069673C1 true RU2069673C1 (en) | 1996-11-27 |
Family
ID=20167586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95107473A RU2069673C1 (en) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | Antifriction composition for treatment of solid surfaces |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2069673C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7989568B2 (en) | 2008-11-13 | 2011-08-02 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Fluorosulfonates |
US20120282473A1 (en) * | 2009-12-04 | 2012-11-08 | Owain Williams | Surface treatments and coatings |
-
1995
- 1995-05-18 RU RU95107473A patent/RU2069673C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Миронов В.С. и др. Получение антифрикционных покрытий на основе полиакриламида. Журнал прикладной химии, т.54, N 1, 1981, с. 87. 2. Авторское свидетельство СССР N 897787, кл. C 08 J 5/16, 1982. 3. Пономарева В.А. и др. Фторсодержащие гетерогенные полимеры. - М.: Наука, 1973, с. 58 - 93. 4. Соединение фтора. Синтез и применение./Под ред. Исикава Н.- М.: Мир, 1990, с. 22 - 23. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7989568B2 (en) | 2008-11-13 | 2011-08-02 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Fluorosulfonates |
US8703998B2 (en) | 2008-11-13 | 2014-04-22 | E I Du Pont De Nemours And Company | Fluorosulfonates |
US20120282473A1 (en) * | 2009-12-04 | 2012-11-08 | Owain Williams | Surface treatments and coatings |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95107473A (en) | 1996-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU633487A3 (en) | Method of obtaining additives to lubricating oils | |
EP2065403B1 (en) | Method For Making Polymers | |
HUT72717A (en) | Amorphous olefin copolymers, lubricating oil compositions containing thereof and processes for preparing the said copolymers and their derivatives | |
JP3975249B2 (en) | Aqueous dehydrofluorination process | |
EP0889066A1 (en) | Amorphous copolymers containing tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene | |
BR9908130A (en) | Process for the preparation of polymers | |
JPH03250008A (en) | Manufacture of stable tetrafluoroetylene copolymer particle | |
US3536749A (en) | Fluorocarbon-acrylate products | |
KR20150058168A (en) | Vapor phase preparation of fluorided solid oxides | |
RU2069673C1 (en) | Antifriction composition for treatment of solid surfaces | |
JP2008531815A (en) | Polymerization of hexafluoropropylene oxide | |
EP0314380A1 (en) | Perfluoro(cycloaliphatic methyleneoxyalkylene)carbonyl fluorides and derivatives thereof | |
GB2311522A (en) | Perfluorocarbon production | |
GB2118541A (en) | Fluorinated vinyl ethers and their preparation | |
CN102076649A (en) | Hydrofluoroacetal compounds and processes for their preparation and use | |
EP1196457A1 (en) | Dispersants prepared from high polydispersity olefin polymers | |
Behnisch et al. | Mechanistic approach to the plasma polymerization of acrylic acid by a pulsed MW (ECR) plasma | |
CA2144892A1 (en) | Process for preparing thermoplastic hydrogen-containing fluoropolymers | |
EP1331229B1 (en) | Fluoropolymers and processes therefor and therewith | |
KR20120010238A (en) | Phosphate surfactants | |
US6767626B2 (en) | Method for protection of stone with substantially amorphous fluoropolymers | |
CA2252298A1 (en) | New fluoromonomers and methods of production, and new fluoropolymers produced therefrom | |
US4954593A (en) | Furanone/vinyl ether copolymers | |
TW591091B (en) | Use of carbon monoxide containing polymers as, adhesive additives, and fluids | |
JPS6149324B2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120519 |