RU2821796C1 - Polymer composition for tribological purposes - Google Patents
Polymer composition for tribological purposes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2821796C1 RU2821796C1 RU2023129280A RU2023129280A RU2821796C1 RU 2821796 C1 RU2821796 C1 RU 2821796C1 RU 2023129280 A RU2023129280 A RU 2023129280A RU 2023129280 A RU2023129280 A RU 2023129280A RU 2821796 C1 RU2821796 C1 RU 2821796C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polycarbonate
- polymer composition
- ether ketone
- tribological purposes
- lexan
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 13
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920000412 polyarylene Polymers 0.000 claims abstract description 14
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- -1 ether ketone Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 229920004142 LEXAN™ Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000004418 Lexan Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 abstract 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920004053 Makrolon® 2807 Polymers 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003831 antifriction material Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области органической химии, в частности к полимерным материалам трибологического назначения, которые могут быть использованы для изготовления подшипников скольжения, износостойких покрытий, втулок, шестерней и других узлов трения, работающих при повышенных температурах.The invention relates to the field of organic chemistry, in particular to polymer materials for tribological purposes, which can be used for the manufacture of sliding bearings, wear-resistant coatings, bushings, gears and other friction units operating at elevated temperatures.
Известна полимерная композиция для антифрикционного материала (патент RU 237690 Краснов А.П., Рашкован И.А., Казаков М.Е., Афоничева О.В., Айзинсон И.Л.), состоящая из полиамида-6, полиэтилена высокого давления, волокнистого углеродного наполнителя, порошкообразного технического углерода и фторсодержащей добавки из класса фторспиртов.A polymer composition for antifriction material is known (patent RU 237690 Krasnov A.P., Rashkovan I.A., Kazakov M.E., Afonicheva O.V., Aizinson I.L.), consisting of polyamide-6, high-density polyethylene , fibrous carbon filler, powdered carbon black and fluorine-containing additives from the class of fluoroalcohols.
К недостаткам данного технического решения относится пониженная нагрузка, реализуемая при использовании в узле трения, сложный состав композиции, требующий дополнительных операций при изготовлении материала, проводимых на технически сложном энергозатратном оборудовании.The disadvantages of this technical solution include the reduced load realized when used in a friction unit, the complex composition of the composition, which requires additional operations in the manufacture of the material, carried out on technically complex, energy-consuming equipment.
Известен поликарбонат марки дифлон (ТУ 6-0-1668-74), наполненный стекловолокном и фторопластом.Diflon brand polycarbonate (TU 6-0-1668-74) filled with fiberglass and fluoroplastic is known.
К недостаткам данного полимерного материала относится повышенный коэффициент трения и наличие стекловолокна и фторопласта, совмещение которых с поликарбонатом требует дополнительных операций, с использованием технически сложного энергозатратного оборудования.The disadvantages of this polymer material include an increased coefficient of friction and the presence of glass fiber and fluoroplastic, the combination of which with polycarbonate requires additional operations using technically complex, energy-consuming equipment.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является тепло- и термостойкая полимерная композиция трибологического назначения (патент RU 2671859 Краснов А.П., Сорокин А.Е., Горошков М.В., Шапошникова Е.А., Салазкин С.Н., Наумкин А.В.), в которой используют смесь аморфного полиариленэфиркетона и полиарилата.The closest in technical essence and achieved result to the invention is a heat- and heat-resistant polymer composition for tribological purposes (patent RU 2671859 Krasnov A.P., Sorokin A.E., Goroshkov M.V., Shaposhnikova E.A., Salazkin S. N., Naumkin A.V.), in which a mixture of amorphous polyarylene ether ketone and polyarylate is used.
Существенным недостатком известной композиции является повышенный коэффициент трения и то, что она используется при пониженной нагрузке, что ограничивает применение этого изобретения.A significant disadvantage of the known composition is the increased coefficient of friction and the fact that it is used at a reduced load, which limits the use of this invention.
Техническим результатом заявляемого изобретения является понижение коэффициента трения и снижение разности между максимальным и минимальным значением коэффициента трения при повышенной нагрузке.The technical result of the claimed invention is a decrease in the friction coefficient and a decrease in the difference between the maximum and minimum values of the friction coefficient under increased load.
Этот технический результат достигают использованием полимерной композиции трибологического назначения, состоящей из смеси, включающей аморфный полиариленэфиркетон и сложный ароматический полиэфир, в качестве которого используют поликарбонат, при следующем содержании компонентов, масс.%:This technical result is achieved using a polymer composition for tribological purposes, consisting of a mixture including amorphous polyarylene ether ketone and an aromatic polyester, which is polycarbonate, with the following component content, wt.%:
Полимерная композиция трибологического назначения содержит поликарбонат марки Lexan 135 или марки Makrolon 2807, и аморфный полиариленэфиркетон, синтезированный в лаборатории Полиариленов №318 ИНЭОС РАН им. А.Н. Несмеянова.The polymer composition for tribological purposes contains polycarbonate of the Lexan 135 brand or Makrolon 2807 brand, and amorphous polyarylene ether ketone, synthesized in the Polyarylene Laboratory No. 318 of the INEOS RAS. A.N. Nesmeyanova.
Фрикционные испытания проводят на торцевой машине трения типа И-47К54 при угловой скорости 0,5 м/с и давлении 1,0 кгс/см2 по контртелу из стали 3Х13.Friction tests are carried out on an I-47K54 type end-face friction machine at an angular velocity of 0.5 m/s and a pressure of 1.0 kgf/cm 2 on a counterbody made of 3X13 steel.
Пример 1.Example 1.
Готовят смесь поликарбоната (ПК) марки Lexan 135 с аморфным полиариленэфиркетоном (ПАЭК), при массовом соотношении поликарбоната и аморфного полиариленэфиркетона, равным 85:15. Образовавшуюся смесь растворяют в хлороформе, затем получают пленку методом полива раствора смеси на стеклянный стол и сушат при температуре 30°С в течение 7 часов, затем в термошкафу при температуре 150°С в течение 30часов. Далее смесь подвергают прессованию при температуре 280°С и давлении 3 МПа.A mixture of polycarbonate (PC) brand Lexan 135 with amorphous polyarylene ether ketone (PAEK) is prepared, with a mass ratio of polycarbonate and amorphous polyarylene ether ketone equal to 85:15. The resulting mixture is dissolved in chloroform, then a film is obtained by pouring the mixture solution onto a glass table and dried at a temperature of 30°C for 7 hours, then in a heating oven at a temperature of 150°C for 30 hours. Next, the mixture is pressed at a temperature of 280°C and a pressure of 3 MPa.
Примеры 2-6 осуществляют аналогично примеру 1 с использованием соотношений, представленных в таблице 1.Examples 2-6 are carried out similarly to example 1 using the ratios presented in table 1.
Свойства полимерной композиции трибологического назначения по примерам 1-6 в сравнении с прототипом приведены в таблице 2. Условия получения материала аналогичны примеру 1.The properties of the polymer composition for tribological purposes according to examples 1-6 in comparison with the prototype are shown in Table 2. The conditions for obtaining the material are similar to example 1.
Соотношение компонентов заявляемой полимерной композиции трибологического назначения по примерам 2-6Table 1
The ratio of components of the claimed polymer composition for tribological purposes according to examples 2-6
Свойства заявляемой полимерной композиции трибологического назначения по примерам 1-6 в сравнении с прототипомtable 2
Properties of the claimed polymer composition for tribological purposes according to examples 1-6 in comparison with the prototype
Как видно из примеров коэффициент трения и разность между максимальным и минимальным значением коэффициента трения в основном ниже, чем у прототипа.As can be seen from the examples, the friction coefficient and the difference between the maximum and minimum values of the friction coefficient are generally lower than that of the prototype.
Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемая полимерная композиция трибологического назначения отличается от известного изобретения использованием в составе поликарбоната. Это позволяет сделать вывод о новизне состава предлагаемой полимерной композиции трибологического назначения.A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype allows us to conclude that the claimed polymer composition for tribological purposes differs from the known invention by its use in polycarbonate. This allows us to conclude that the composition of the proposed polymer composition for tribological purposes is novel.
При содержании аморфного полиариленэфиркетона в смеси с поликарбонатом ниже предельных значений материалы характеризуются более высокими значениями коэффициента трения, а при содержании аморфного полиариленэфиркетона в смеси с поликарбонатом выше предельных значений полученные материалы характеризуются повышенным износом.When the content of amorphous polyarylene ether ketone in a mixture with polycarbonate is below the limit values, the materials are characterized by higher values of the friction coefficient, and when the content of amorphous poly arylene ether ketone in a mixture with polycarbonate is above the limit values, the resulting materials are characterized by increased wear.
Использование в предлагаемой полимерной композиции трибологического назначения смеси, состоящей из аморфного полиариленэфиркетона и поликарбоната, привело к снижению коэффициента трения и понижению разности между максимальным и минимальным значением коэффициента трения при повышенной нагрузке в узле трения. В этом авторы усматривают изобретательский уровень предлагаемого ими технического решения.The use of a mixture consisting of amorphous polyarylene ether ketone and polycarbonate in the proposed polymer composition for tribological purposes led to a decrease in the friction coefficient and a decrease in the difference between the maximum and minimum values of the friction coefficient at increased load in the friction unit. The authors see in this the inventive level of the technical solution they propose.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2821796C1 true RU2821796C1 (en) | 2024-06-26 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2237690C1 (en) * | 2003-04-23 | 2004-10-10 | Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН | Polymeric composition for antifriction material |
| RU2671859C1 (en) * | 2017-11-24 | 2018-11-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН) | Heat and thermal-resistant polymer composition of tribological purpose |
| US10246662B2 (en) * | 2011-12-21 | 2019-04-02 | Leibniz-Institut Fuer Neue Materialien Gemeinnuetzige Gmbh | Pigmented, Fine-Structured, Tribological Composite Material |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2237690C1 (en) * | 2003-04-23 | 2004-10-10 | Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН | Polymeric composition for antifriction material |
| US10246662B2 (en) * | 2011-12-21 | 2019-04-02 | Leibniz-Institut Fuer Neue Materialien Gemeinnuetzige Gmbh | Pigmented, Fine-Structured, Tribological Composite Material |
| RU2671859C1 (en) * | 2017-11-24 | 2018-11-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН) | Heat and thermal-resistant polymer composition of tribological purpose |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9085695B2 (en) | Polymer compound as well as structural parts produced using the compound | |
| US4115283A (en) | Antifriction composition | |
| KR102418834B1 (en) | Water-lubricated bearing material | |
| KR20150052858A (en) | High melt flow peak compositions | |
| RU2821796C1 (en) | Polymer composition for tribological purposes | |
| US5118207A (en) | Rolling bearing cages | |
| CN102137888B (en) | Composite parts for airplane engines | |
| JP2003027079A (en) | Lubricating oil composition | |
| CA1243798A (en) | Polymer composition | |
| EP0182580A2 (en) | Aromatic polymer composition | |
| CN110950756B (en) | Durable antioxidant and anti-coking synthetic ester for high-temperature chain oil and preparation method thereof | |
| US20040048958A1 (en) | High temperature ultra high molecular weight polyethylene | |
| JPS60238357A (en) | Polymer composition | |
| CN101981084B (en) | Copolymers of dibenzodiazocine with difunctional monomers containing sulfone and/or ketone units | |
| CN109705503B (en) | Fluorine-containing wear-resistant material and preparation method and application thereof | |
| WO1995020005A1 (en) | Polyimide composition having improved properties | |
| JPH07304925A (en) | Melt-moldable resin composition filled with burnt polytetrafluoroethylene | |
| US4202951A (en) | Branched polyphenylene-polyphenylene sulfide blends | |
| JP4792843B2 (en) | Sealing material | |
| Seung Kwon et al. | Structural, Optical and Thermal Characterization of Wholly Aromatic Poly (ether amide) s Synthesized by Phosphorylation‐Based Condensation Polymerization | |
| EP0626423A1 (en) | Low thermal-expansion polyimide compositions | |
| JPS6038465A (en) | Resin composition | |
| US20080300366A1 (en) | Modified Fluoropolymer Composition and Modified Fluoropolymer Product | |
| CN115850672B (en) | Liquid crystal polymer and preparation method and application thereof | |
| RU2246503C1 (en) | Antifriction composition |