RU2139902C1 - Способ получения полимерного антифрикционного покрытия - Google Patents
Способ получения полимерного антифрикционного покрытия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2139902C1 RU2139902C1 RU99103488A RU99103488A RU2139902C1 RU 2139902 C1 RU2139902 C1 RU 2139902C1 RU 99103488 A RU99103488 A RU 99103488A RU 99103488 A RU99103488 A RU 99103488A RU 2139902 C1 RU2139902 C1 RU 2139902C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carried out
- coating
- minutes
- antifriction
- antifriction composition
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
Описывается способ получения полимерного антифрикционного покрытия включающий обезжиривание поверхности, на которую наносится покрытие, обработкой раствором или парами органического соединения в течение 2 -10 мин, сушку обезжиренной поверхности при 20 - 200oC в течение 2 - 10 мин, нанесение азотсодержащего производства (амид, гидразид или гуанидид) перфторполиоксаалкиленкарбоновых или сульфокислот в растворителе с концентрацией 0,1-10,0 мас. % при расходе указанного производного 30-90 г/м2 с последующей термообработкой при 20 - 200oC в течение 0,5 - 1,5 ч. Технический результат - упрощение способа получения покрытия и создание покрытия, обладающего повышенной износостойкостью. 6 з.п.ф-лы, 3 табл.
Description
Изобретение относится к способам получения полимерных антифрикционных покрытий, которые наносятся на твердые поверхности металлов, камней и полимерных материалов с целью снижения коэффициента трения и износа контактных поверхностей узлов трения.
Известен способ получения полимерного антифрикционного покрытия на поверхности деталей узлов трения, включающий нанесение суспензии антифрикционного состава на предварительно нагретую поверхность с последующей термообработкой при 160-170oC в течение 0,5-1 ч (патент РФ N 2079519). Однако такое покрытие имеет низкую адгезию к подложке и невысокую износостойкость.
Наиболее близким является способ получения полимерного антифрикционного покрытия, включающий обработку поверхности обезжиривающим агентом, в качестве которого используют содовый водный раствор, промывку водой, сушку поверхности при температуре до 400oC, нанесение раствора антифрикционного состава, который осуществляют в две стадии - сначала наносят грунтовочный слой, высушивают, а потом наносят отделочный слой и проводят термообработку при температуре 410oC (патент РФ N2039069). При этом антифрикционный состав представляет собой многокомпонентную смесь, содержащую сополимеры тетрафторэтилена, поливиниловый спирт, ПАВ, глицерин, воду и др.
Недостатками известного способа являются его многостадийность, сложность приготовления многокомпонентного антифрикционного состава, а также невысокая износостойкость получаемого покрытия.
Технической задачей данного изобретения является упрощение способа получения покрытия и создание покрытия, обладающего повышенной износостойкостью.
Эта задача решается тем, что в качестве обезжиривающего агента используют органические соединения в виде жидкости или в парообразном состоянии, а в качестве раствора антифрикционного состава используют раствор азотсодержащих производных перфторполиоксаалкилен-карбоновых или сульфокислот в органическом растворителе.
В качестве органических соединений используют ацетон, бензин, различные спирты, хлорсодержащие органические соединения, хладоны и др. При этом обработку поверхности осуществляют либо жидким органическим соединением, либо парами этого растворителя в течение 2 - 10 мин. Данное время является оптимальным для очистки поверхности от загрязнений.
Сушка обезжиренной поверхности от остатков растворителя осуществляется в течение 2-10 мин воздухом при 20-200oC, что позволяет получить чистую поверхность, подготовленную для нанесения антифрикционного состава.
В качестве антифрикционного состава используют растворы в органическом растворителе азотсодержащих производных перфторполиоксаалкилен-карбоновых или сульфокислот, в частности амиды, гидразиды, гуанидиды, гидроксиамиды указанных кислот общей формулы (RU 2045544, 1995):
где RF=CnF2n+1O, n=1-8;
=(ZCYCF2O)k(CF2)m, k=5-200, m=1,2;
Y=Z=F или Y=F при Z=CF3,
Y=F2 при Z=CF2 или CH2,
X=CO или SO2;
Q=NH(CH2)eN(RH)d, где e=0-5, d=1,2, RH=H, алкил C1-C12, C2H4OH, CY2COOH, CH2CONH2; NH(CH2CH2NH)1-3H; N=C(NH2)2; NHCgNH, где g=0, S;
Данная концентрация является оптимальной, обеспечивая получение стойкого антифрикционного покрытия. Повышение концентрации нецелесообразно, т.к. при этом несколько ухудшается растворимость соответствующего азотсодержащего реагента.
где RF=CnF2n+1O, n=1-8;
=(ZCYCF2O)k(CF2)m, k=5-200, m=1,2;
Y=Z=F или Y=F при Z=CF3,
Y=F2 при Z=CF2 или CH2,
X=CO или SO2;
Q=NH(CH2)eN(RH)d, где e=0-5, d=1,2, RH=H, алкил C1-C12, C2H4OH, CY2COOH, CH2CONH2; NH(CH2CH2NH)1-3H; N=C(NH2)2; NHCgNH, где g=0, S;
Данная концентрация является оптимальной, обеспечивая получение стойкого антифрикционного покрытия. Повышение концентрации нецелесообразно, т.к. при этом несколько ухудшается растворимость соответствующего азотсодержащего реагента.
В качестве растворителей используют трифторхлоэтан, перфтордекалин, перфтор- или полифторалканы, а также смеси этих соединений с метиловым, этиловым или изопропиловым спиртами с содержанием последних до 80 мас.%. Использование указанных растворителей обеспечивает хорошую растворимость соответствующего антифрикционного состава и легкость нанесения раствора на поверхность детали.
Азотсодержащие производные перфторполиоксаалкилен-карбоновых или -сульфокислот получали реакцией фторангидрида соответствующей кислоты формулы с избытком этилового спирта в подходящем растворителе при непрерывной отдувке выделяющегося HF азотом с последующим взаимодействием образовавшихся эфиров кислот с аминами формулы HQ, с образованием соответствующих амидов и их производных формулы .
Стадию взаимодействия с амином осуществляли в присутствии соединения, выбранного из группы, включающей фторид щелочного или щелочноземельного металла или фторид амония в течение 1-3 ч.
Продукты реакции выделяли традиционными способами.
Полученные соединения представляют собой бесцветные или желтоватые жидкости с вязкостью 500-3500 сСт, плотностью 160-1800 кг/м3 и температурой застывания от +36 до -65oC.
Строения соединений подтверждено данными ИК-спектроскопии, ЯМР19F и элементного анализа.
Нанесение раствора антифрикционного состава на поверхность можно производить при комнатной температуре или при температуре кипения раствора 45 - 50oC в течение 5 - 10 или 20 - 40 мин соответственно. Такой режим нанесения обеспечивает хорошее качество покрытия.
Нанесение покрытия можно осуществить либо погружением соответствующей детали в раствор, либо аэрозольным распылением раствора, либо тампонированием. При этом расход указанных азотсодержащих производных составляет 30 - 90 г/м2, что обеспечивает хорошее качество покрытия. При меньшем расходе увеличивается время нанесения покрытия, а более высокий расход экономически нецелесообразен. После нанесения покрытия осуществляют термообработку (сушку) покрытия при 20 - 200oC в течение 0,5 - 1,5 ч, что позволяет полностью улетучиться растворителю и получить однородное стойкое антифрикционное покрытие.
Покрытия, нанесенные на твердую поверхность, адсорбируются, хемосорбируются в виде мономолекулярной или близкой к этому пленки с толщиной примерно 40 - 60 . В результате снижается поверхностная энергия твердого тела до 2 - 4 мН/м, снижается момент трения покоя до 104 раз. При нанесении на покрытие смазочного масла (минерального или синтетического) активная амидная группа покрытия усиливает ориентацию молекул смазочного материала, прилегающего к поверхности, т. к. введение атома азота с неподеленной электронной парой увеличивает полярность химического соединения, что в свою очередь увеличивает поле концевой группы. Благодаря этому увеличивается сопротивление смазочного материала тангенциальным нагрузкам независимо от того, в каком состоянии находится смазка, капельном или тонкослойном.
Предлагаемое покрытие нетоксично, взрыво-пожаробезопасно и может быть использовано как в узлах трения машин и механизмов, так и обработке металлов резанием, штамповкой, вытяжкой и т.п.
Пример 1.
Поверхность детали, изготовленной из Ст-3, обезжиривали обработкой ацетоном в течение 5 мин с последующей сушкой при 120oC в течение 8 мин. После этого деталь погружали в раствор амида перфторполиоксаалкиленкарбоновой кислоты общей формулы , где RF = CF3, = /CF2CF2O/180CF2, X =CO, Q = NHC3H6 N/CH3/2, в смеси CF2Cl CFCl2 /30%/ и (CH3)2CHOH /70%/ при концентрации амида, равной 0,5 мас.%. Расход амида составил 50 г/м2. Время выдержки детали в указанном растворе при комнатной температуре составило 10 мин. После этого деталь вынимали из раствора и термообрабатывали на воздухе при 100oC в течение 1 ч.
Аналогично осуществляли примеры 2 - 12 (табл. 1). В табл. 2 и 3 приведены характеристики отработанных поверхностей.
Микротвердость определялась методом индентометрии. Основой метода служит твердомер ПМТ-3, в котором для повышения чувствительности и смещения измерений в область малых толщин в качестве индентора применена алмазная пирамида Кнуппа, плавное нагружение осуществляется нагреванием чувствительной биметаллической балочки. Ошибка измерения твердости не более ±5 кг/мм2 глубины погружения индентора -0,2 мк.
В примерах 2-4, 10-12 нанесение антифрикционного состава осуществляли аэрозольным распылением в течение 10 мин при комнатной температуре, в примерах 5, 6 и 7 погружением при кипячении в течение 20 и 40 мин, соответственно в 8 и 9-тампонированием в течение 30 мин при комнатной температуре.
Claims (7)
1. Способ получения полимерного антифрикционного покрытия путем обработки поверхности обезжиривающим агентом, сушки обезжиренной поверхности, нанесения антифрикционного состава и термообработки покрытия, отличающийся тем, что в качестве обезжиривающего агента используют органические растворители в виде жидкости или пара, а в качестве антифрикционного состава - 0,1 - 10,0%-ный раствор азотсодержащих производных перфторполиоксаалкилен-карбоновых или -сульфокислот, выбранных из группы, включающей амиды, гидразиды и гуанидиды перфторполиоксаалкилен-карбоновых или -сульфокислот общей формулы
где RF = CnF2n+1O, n = 1 - 8;
= (ZCYCF2O)k(CF2)m, k = 5 - 200, m = 1, 2;
Y = Z = F или Y = F при Z = CF3, Y = F2 при Z = CF2 или CH2;
X = CO или SO2;
Q = NH(CH2)eN(Rн)d, где e = 0 - 5, d = 1, 2, Rн = H, алкил C1 - C12, C2H4OH, CH2COOH, CH2CONH2; NH(CH2CH2NH)1-3H; N = C(NH2)2; NHCNH2, где g = 0, 5,
или их смесей в органическом растворителе, выбранном из группы, включающей трифторхлорэтилен, перфтордекалин, полифторалканы и их смеси с метиловым, этиловым или изопропиловым спиртом с содержанием спирта в смеси до 80 мас. %, причем антифрикционный состав наносят на поверхность в количестве, соответствующем расходу 30 - 90 г азотсодержащих производных перфторполиоксаалкилен-карбоновых или -сульфокислот на 1 м2 поверхности.
где RF = CnF2n+1O, n = 1 - 8;
= (ZCYCF2O)k(CF2)m, k = 5 - 200, m = 1, 2;
Y = Z = F или Y = F при Z = CF3, Y = F2 при Z = CF2 или CH2;
X = CO или SO2;
Q = NH(CH2)eN(Rн)d, где e = 0 - 5, d = 1, 2, Rн = H, алкил C1 - C12, C2H4OH, CH2COOH, CH2CONH2; NH(CH2CH2NH)1-3H; N = C(NH2)2; NHCNH2, где g = 0, 5,
или их смесей в органическом растворителе, выбранном из группы, включающей трифторхлорэтилен, перфтордекалин, полифторалканы и их смеси с метиловым, этиловым или изопропиловым спиртом с содержанием спирта в смеси до 80 мас. %, причем антифрикционный состав наносят на поверхность в количестве, соответствующем расходу 30 - 90 г азотсодержащих производных перфторполиоксаалкилен-карбоновых или -сульфокислот на 1 м2 поверхности.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве обезжиривающего агента используют ацетон, бензин, спирты и хлорсодержащие органические растворители, а обработку поверхности обезжиривающим агентом проводят в течение 2 - 10 мин.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что сушку обезжиренной поверхности проводят при 20 - 200oС в течение 2 - 10 мин.
4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что нанесение антифрикционного состава осуществляют при комнатной температуре в течение 5 - 10 мин.
5. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что нанесение антифрикционного состава осуществляют при температуре его кипения в течение 20 - 40 мин.
6. Способ по пп.1 - 5, отличающийся тем, что нанесение раствора антифрикционного состава на поверхность осуществляют погружением соответствующей детали в раствор или аэрозольным распылением.
7. Способ по пп. 1 - 6, отличающийся тем, что термообработку покрытия производят при 20 - 200oС в течение 0,5 - 1,5 ч.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99103488A RU2139902C1 (ru) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | Способ получения полимерного антифрикционного покрытия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99103488A RU2139902C1 (ru) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | Способ получения полимерного антифрикционного покрытия |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2139902C1 true RU2139902C1 (ru) | 1999-10-20 |
Family
ID=20216222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99103488A RU2139902C1 (ru) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | Способ получения полимерного антифрикционного покрытия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2139902C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006093427A1 (fr) * | 2005-03-03 | 2006-09-08 | Zakrytoe Aktsionyernoe Obshchestvo 'tsentr Novykh Zashchitnykh Tekhnologiy' | Procede de fabrication d'un revetement polymere anti-frottement |
RU2457228C2 (ru) * | 2010-08-04 | 2012-07-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Наука" (ОАО НПО "Наука") | Способ получения композиций для получения антифрикционных покрытий на металлических поверхностях |
WO2014101923A1 (ru) | 2012-12-28 | 2014-07-03 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Автостанкопром" | Способ получения многофункциональной защитной плёнки |
-
1999
- 1999-03-01 RU RU99103488A patent/RU2139902C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Яковлев А.Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий. - Л.: Химия, 1981, с.286-287, 304, 189-192, 338-339, 263-264. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006093427A1 (fr) * | 2005-03-03 | 2006-09-08 | Zakrytoe Aktsionyernoe Obshchestvo 'tsentr Novykh Zashchitnykh Tekhnologiy' | Procede de fabrication d'un revetement polymere anti-frottement |
RU2457228C2 (ru) * | 2010-08-04 | 2012-07-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Наука" (ОАО НПО "Наука") | Способ получения композиций для получения антифрикционных покрытий на металлических поверхностях |
WO2014101923A1 (ru) | 2012-12-28 | 2014-07-03 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Автостанкопром" | Способ получения многофункциональной защитной плёнки |
EA025491B1 (ru) * | 2012-12-28 | 2016-12-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Автостанкопром" (Ооо "Автостанкопром") | Способ получения многофункциональной защитной плёнки |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3099964B2 (ja) | 洗浄方法およびコーティング付着法並びにそのための組成物 | |
US8951630B2 (en) | Ultra-thin hydrophobic and oleophobic layer, method of manufacture and use in watchmaking as an epilame and in mechanical engineering as a barrier film | |
US3012917A (en) | Method of protecting metal surfaces | |
EP2084252B1 (fr) | Couche ultra-mince hydrophobe et oleophobe, procede de fabrication et utilisation en horlogerie comme epilame | |
JPS5914114B2 (ja) | リン酸塩皮膜化成処理済みの金属表面の後処理組成物及びその方法 | |
JPS6053641B2 (ja) | 脱水剤 | |
JPH0336079B2 (ru) | ||
RU2139902C1 (ru) | Способ получения полимерного антифрикционного покрытия | |
EP2102319B1 (fr) | Couche ultra-mince hydrophobe et oleophobe, procede de fabrication, son utilisation en mecanique comme film barriere | |
JPS6167773A (ja) | 金属表面処理法 | |
US4161450A (en) | Drying compositions | |
Burleigh et al. | Self-assembled monolayers of perfluoroalkyl amideethanethiols, fluoroalkylthiols, and alkylthiols for the prevention of silver tarnish | |
EP1373597B1 (fr) | Procede de traitement par carboxylatation de surfaces metalliques | |
FR2969663A1 (fr) | Composition hydrophobe et lipophobe de molecules bisphosphoniques et thiols | |
JPS6256579A (ja) | 亜鉛または亜鉛−アルミニウム合金表面の不動態化用酸性水溶液および不動態化方法 | |
WO2017144480A1 (fr) | Compositions a base de composes bisphosphoniques dissous dans un solvant fluore ainsi que leur utilisation pour recouvrir la surface d'une piece | |
RU2100421C1 (ru) | Состав для противоизносных покрытий | |
RU2141496C1 (ru) | Полимерная защитная композиция "полизам" | |
US3619249A (en) | A method for producing a fluorocarbon coating on metals and ceramics and the product thereof | |
EP3192854B1 (fr) | Article dont la surface est traitee avec un agent de couplage a caractere oleophobe et/ou hydrophobe | |
JPS61266579A (ja) | 金属表面処理法 | |
JPH05208102A (ja) | 物品の洗浄乾燥方法 | |
RU2044763C1 (ru) | Состав для противоизносных покрытий | |
JPH03109482A (ja) | 宝飾品表面処理剤 | |
RU2086612C1 (ru) | Состав для обработки твердой поверхности |