Patents

Search tools Text Classification Chemistry Measure Numbers Full documents Title Abstract Claims All Any Exact Not Add AND condition These CPCs and their children These exact CPCs Add AND condition
Exact Exact Batch Similar Substructure Substructure (SMARTS) Full documents Claims only Add AND condition
Add AND condition
Application Numbers Publication Numbers Either Add AND condition

Состав для противоизносных покрытий

Abstract

Изобретение относится к составу, содержащему перфторполиэфир с концевой кислотной группой и растворитель. В качестве растворителя состав содержит азеотропную смесь фторуглерода и фторхлоруглеводорода при следующем соотношении компонентов, масс.%: перфторполиэфир 0,1÷1,0, азеотропная смесь 99,9÷99,0. В качестве фторуглерода азеотропная смесь содержит смесь транс- и цис-изомеров перфтор-(4-метил-пентена-2), а в качестве фторхлоруглеводорода она содержит 1-фтор-1,1-дихлорэтан при следующем соотношении компонентов, масс.%: смесь транс- и цис-изомеров перфтор-(4-метил-пентена-2) - 43,3, 1-фтор-1,1-дихлорэтан - 56,7. Изобретение позволяет повысить износостойкость обрабатываемой поверхности, а также достичь более равномерного покрытия. 1 табл.

Landscapes

Show more

RU2288945C1

Russia

Other languages
English
Inventor
Валентин Тимофеевич Орехов (RU)
Валентин Тимофеевич Орехов
Анатолий Алексеевич Скачедуб (RU)
Анатолий Алексеевич Скачедуб
Ирина Георгиевна Раченок (RU)
Ирина Георгиевна Раченок

Worldwide applications
2005 RU

Application RU2005129966/04A events
2006-12-10
Application granted

Description

Изобретение относится к области сверхтонких полимерных покрытий на основе перфторполиэфиркислот и может быть использовано в различных областях техники для повышения износостойкости деталей машин, металлообрабатывающего инструмента и др.
Сверхтонкие противоизносные покрытия на поверхностях изделий получают путем обработки их растворами фторсодержащих поверхностно-активных веществ (фторПАВ) в легколетучих хладонах, после испарения которых на защищаемых поверхностях образуются покрытия в виде мономолекулярного или близкого к нему слоя, толщина которого, в зависимости от молекулярной массы и содержания в растворе фторПАВ, составляет от 10 до 250 ангстрем. Образующиеся покрытия при определенных условиях предотвращают вытекание масла из зоны трения и придают поверхности антиадгезионные свойства. В машиностроении обычно используют низкоконцентрированные растворы фторПАВ (0,05-2,0%) под общим названием «Эпиламы».
В отечественных эпиламах марок Эфрен-1, Эфрен-2, 6СФК-180-05, «Фолеокс» в качестве растворителей для перфторированных высокомолекулярных ПАВ до недавнего времени использовали озоноразрушающий хладон-113 или его смесь с хладоном-112. Однако, в соответствии с Монреальским протоколом и Лондонской поправкой к нему, в Российской Федерации в 2000 году прекращен выпуск хлорфторуглеродов, в том числе и хладона-113. В настоящее время для замены хладона-113 в составе эпиламов предлагаются перфторированные растворители, использование которых регулируется Киотским протоколом, например перфторметилциклогексан, либо смесевые растворители с их использованием (Промышленные фторорганические продукты: Справ. изд. / Б.Н.Максимов, В.Г.Барабанов, И.Л.Серушкин и др. - Изд. 2-е, пер. и доп. - СПб: Химия, 1996. - 544 с.; ст.458).
В составах марки «Фолеокс» в качестве растворителя фторПАВ, а именно перфторполиэфира с концевой кислотной группой, предложен дифтортрихлорэтан (хладон-122а) в смеси с олигомером гексафторпропилена при следующем соотношении: олигомер - 10-20% масс., дифтортрихлорэтан - до 100% масс. Используемый дифтортрихлорэтан имеет молекулярную массу (М.М.) 169,39 г/моль, плотность при 20°С ρ=1571±2,8 мг/м3 и tкип 72°С при 760 мм рт.ст. В качестве олигомера гексафторпропилена используют, например, тример гексафторпропилена с tкип 110°С при 760 мм рт.ст., выпускаемый под маркой ФОЛ-63, или димер гексафторпропилена с tкип 45-50°С при 760 мм рт.ст., выпускаемый под маркой ФОЛ-62 - прототип (Патент РФ "Состав для противоизносных покрытий" №2044763, С 10 М 3/24).
Однако смеси хладона-122а с тримером или димером гексафторпропилена неазеотропны, причем разница кипения компонентов составляет ~38°С в случае использования ФОЛ-63 и 20÷25°С в случае использования ФОЛ-62. При длительном хранении и в процессе использования эпилама, включающего в себя неазеотропный смесевой растворитель, возникнет необходимость контроля и корректировки состава растворителя. При этом следует отметить, что в настоящее время хладон-122а промышленно не производится.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение арсенала составов для противоизносных покрытий, в состав которых входят растворители для фторПАВ, способные заменить озоноразрушающий хладон-113.
Технический результат достигается тем, что состав для противоизносных покрытий, содержащий перфторполиэфир с концевой кислотной группой и растворитель, в качестве растворителя содержит азеотропную смесь фторуглерода и фторхлоруглеводорода при следующем соотношении компонентов, масс.%:
перфторполиэфир 0,1÷1,0
азеотропная смесь 99,9÷99,0
причем азеотропная смесь в качестве фторуглерода содержит смесь транс- и цис-изомеров перфтор-(4-метил-пентена-2) (ФОЛ-62), в качестве фторхлоруглеводорода она содержит 1-фтор-1,1-дихлорэтан (хладон-141b) при следующем соотношении компонентов, масс.%:
смесь транс- и цис-изомеров
перфтор-(4-метил-пентена-2) 43,3
1-фтор-1,1-дихлорэтан 56,7
Азеотропная смесь ФОЛ-62 с хладоном-141b имеет температуру кипения 27-29°С при Р=760 мм рт.ст., GWP - 485,49; ODP - 0,084. Интервал температур кипения азеотропной смеси объясняется наличием в составе ФОЛ-62 двух изомеров.
ФОЛ-62 - перфторуглерод непредельного ряда, озонобезопасная, не являющаяся парниковым газом, трудногорючая жидкость с температурой кипения 45-50°С.
Хладон-141b - фторхлоруглеводород, ODP=0,11, HGWP=0,15, GWP=630, горючая жидкость с температурой кипения 32,05°С.
Пример.
Эффективность противоизносного покрытия оценивали по величине относительной интенсивности изнашивания образцов в процессе триботехнических испытаний. Триботехнические испытания проводили на машине СмТ-2М по схеме «вал - частичный вкладыш».
Для проведения испытаний подготовили два состава эпилама: 1%-ный раствор перфторполиэфира с М.М. 3600 в азеотропной смеси (Э1) и 1% раствор перфторполиэфира с М.М. 5000 в азеотропной смеси (Э2), а также образцы - вкладыши площадью 2 см2 из стали 40Х. На предварительно обезжиренные в гептане и высушенные в термошкафу вкладыши нанесли противоизносные покрытия методом окунания на 3-4 минуты при комнатной температуре в эпиламирующие растворы Э1 или Э2. Величину относительной интенсивности изнашивания образцов определяли согласно известной методике (В.С.Исакович, В.А.Струк, В.А.Губанов и др. Трение и износ. Т 13, №2, с.306-307, 1992). Результаты испытаний приведены в табл.1.
Таблица 1
Результаты триботехнических испытаний
Тип покрытия Относительная интенсивность изнашивания 1×10-11
Э1 0,077
Э2 0,062
Прототип* 0,064
Без покрытия 2,78
* - состав эпилама: 1,0 г перфторполиэфира с концевой кислотной группой и М.М. 5000, 89,0 г дифтортрихлорэтана и 10,0 г ФОЛ-62.
Таким образом, предлагаемый состав для противоизносных покрытий, включающий в себя в качестве растворителя фторПАВ азеотропную смесь ФОЛ-62 с хладоном-141b, позволяет повысить износостойкость обрабатываемой поверхности. При этом, из-за низкой температуры кипения, а следовательно, и большой скорости испарения растворителя достигается более равномерное покрытие, особенно на поверхностях сложной конфигурации, за счет уменьшения натекания раствора перфторполиэфира в полости и зазоры в процессе сушки.

Claims (1)
Hide Dependent

  1. Состав для противоизносных покрытий, содержащий перфторполиэфир с концевой кислотной группой и растворитель, отличающийся тем, что в качестве растворителя он содержит азеотропную смесь фторуглерода и фторхлоруглеводорода при следующем соотношении компонентов, мас.%:
    Перфторполиэфир с концевой кислотной группой 0,1÷1,0 Азеотропная смесь 99,9÷99,0
    причем азеотропная смесь в качестве фторуглерода содержит смесь транс- и цис-изомеров перфтор-(4-метил-пентена-2), в качестве фторхлоруглеводорода она содержит 1-фтор-1,1-дихлорэтан при следующем соотношении компонентов, мас.%:
    Смесь транс- и цисизомеров перфтор-(4-метил-пентена-2) 43,3 1-Фтор-1,1-дихлорэтан 56,7