SU1558932A1

SU1558932A1 - Антифрикционна полимерна композици и способ ее получени

Info

Publication number: SU1558932A1
Application number: SU874298549A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Вакар; Валерий Викторович Кузнецов; Петр Дмитриевич Дерлугян; Тенгиз Григорьевич Мшвениерадзе; Ольга Михайловна Клименко
Priority date: 1987-08-18
Filing date: 1987-08-18
Publication date: 1990-04-23

Abstract

Изобретение относитс к антифрикционным самосмазывающимс композици м на основе полиамидов, а также способам их получени и может быть использовано в машиностроении. Изобретение позвол ет улучшить антифрикционные свойства, износостойкость, преимущественно в воде, за счет того, что композици на основе смеси полиамидов высокомолекул рного полиэтилена низкого давлени (2,0-6,0 мас.%) и политетрафторэтилена (0,5-2,0 мас.%) дополнительно содержит графитированное волокно (10,0-17,5 мас.%), окись алюмини (10,0-17,5 мас.%) и поливиниловый спирт (2,0-4,0 мас.%), а в качестве полиамидов используют полигексаметиленадипинамид (остальное) и полидодеканамид (5,0-12,5 мас.%). Способ приготовлени композиции заключаетс в соединении при сухом перемешивании полигексаметиленадипинамида с поливиниловым спиртом и частью окиси алюмини , а полидодеканамид - с графитированным волокном. Полученные смеси раздельно пластицируют, экструдируют и гранулируют. Политетрафторэтилен и высокомолекул рный полиэтилен низкого давлени по отдельности соедин ют с оставшимс количеством окиси алюмини . Из полученных смесей раздельно приготавливают нити диаметром 0,1-0,5 мм, из которых получают волокна диаметром 0,05-0,10 мм и измельчают их до длины 3-10 мм, 2 табл.

Description

Изобретение относитс к антифрикционным самосмазывающимс композици м на основе полиамидов, а также к способам их получени и может быть использовано в различных област х машиностроени , приборостроени ,авиа- и судостроени , дл изготовлени вкладышей подшипников скольжени , скольз щих направл ющих и опор скольжени , работающих без смазки в воздушной и водной средах.

Целью изобретени вл етс улучшение антифрикционных свойств и увеличение износостойкости, преимущественно в воде.

Предлагаемую композицию получают следующим образом.

Высокоплавкий полиамид (полигекса- метиленадипинамид - ПА-66) смешивают при 15-32 0 в течение 10-30 мин с поливиниловым спиртом (ПС) и 90% от общего количества окиси алюмини . ПоJO

15

20

лученную сырьевую смесь пластицируют при 257-285°С и экструдируют. Давление в экотрудере 35-60 МПа. Частота вращени шнека при шаге нарезки 0,7-D (где D - диаметр шнека) 30 - 80 об/мин. Расплав сырьевой смеси пропускают под давлением экструзии через охлаждаемую экструзионную головку , длина формующей части которой соотноситс с ее диаметром как 150... 200/1, (Скорость движени экструдата 10-50 м/мин). Полученный на выходе из головки отвержденный пруток диаметром 6-10 мм (зависит от диаметра формующего канала) охлаждают при пропускании через масл ную ванну с температурой масла 7-12°С и измельчают на гранулы длиной 3-10 мм. Получают композицию А.

Низкоплавкий полиамид (полидоде- канамид - ПА-12) смешивают при 15- 32°С в течение 10-30 мин с графитиро- ванными волокнами (ГВ) длиной 5-50 мм. Подготовленную смесь пластицируют при 25 180-200°С и экструдируют через охлаждаемую удлиненную экструзионную го- тшвку. Давление экструзии 35-60 МПа. Охлажденный в масл ной ванне до 7- 12°С экструдат измельчают на гранулы длиной 3-10 мм. Получают композицию В

Несовместимый полимер политетрафторэтилен (ПТФЭ) смешивают при 15 - 32°С в течение 10-20 мин с 3% от общего количества окиси алюмини . Другой несовместимый полимер - высокомолекул рный полиэтилен низкого давлени (ВМПЭНД) смешивают с 7% от общего количества окиси алюмини . Из по30

35

Образцы из полученной аигиФрик- ционной полимерной композиции получают методом лить под давлением

Claims

Составы полимерной композиции и t° свойства даны в табл. 1 и 2. Формула изобретени

14 Антифрикционна полимерна композици , включающа смесь полиамидог„ высокомолекул рный полиэтилен низкого давлени и политетрафторэтилен, о т - тичаюца с тем, что, с цель г -чтени антифрикционных свойств и увеличени износостойкости, преимущественно в воде, композици содержит в качестве полиамидов полигексамети- ленадипинамид и полидодеканамид и дополнительно графитированное волокно, смесь алюмини и поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов , мае. %:

Графитированное волокно 10,0-17,5 Окись алюмини 10,0-17,5

Полидодеканамид5,0-12,5

Высокомолекул рный полиэтилен низкого давлени 2,0-6,0

Поливиниловый спирт2,0-4,0

ПолитетрафторэтиленОс5-2,О

Полигексаметиленади- пинамидОстальное
2. Способ получени антифрикционной полимерной композиции на основе смеси полиамидов, включающий сухое перемешивание компонентов, пластифика цию, смешение в расплаве и гранулирование , отличающийс тем, что, с целью улучшени антифрикционных свойств и увеличени износостойкости , преимущественно в воде, пред-

лученных смесей раздельно приготавли- 40 варительно перемешивают полигексамеO

5

0

5

0

5

Образцы из полученной аигиФрик- ционной полимерной композиции получают методом лить под давлением

Составы полимерной композиции и t° свойства даны в табл. 1 и 2. Формула изобретени

14 Антифрикционна полимерна композици , включающа смесь полиамидог„ высокомолекул рный полиэтилен низкого давлени и политетрафторэтилен, о т - тичаюца с тем, что, с целью г -чтени антифрикционных свойств и увеличени износостойкости, преимущественно в воде, композици содержит в качестве полиамидов полигексамети- ленадипинамид и полидодеканамид и дополнительно графитированное волокно, смесь алюмини и поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов , мае. %:

Графитированное волокно 10,0-17,5 Окись алюмини 10,0-17,5

Полидодеканамид5,0-12,5

Высокомолекул рный полиэтилен низкого давлени 2,0-6,0

Поливиниловый спирт2,0-4,0

ПолитетрафторэтиленОс5-2,О

Полигексаметиленади- пинамидОстальное

2. Способ получени антифрикционной полимерной композиции на основе смеси полиамидов, включающий сухое перемешивание компонентов, пластификацию , смешение в расплаве и гранулирование , отличающийс тем, что, с целью улучшени антифрикционных свойств и увеличени износостойкости , преимущественно в воде, пред-

вают нити при давлении 30-35 МПа диаметром 0,1-0,5 мм, которые затем подвергают термообработке при температурах соответственно 370+5 и 210+5°С, после чего из полученных нитей методов гидростатической экструзии получают волокна диаметром 0,05-0,1 мм и измельчают их до длины 3-10 мм. Получают композиции С и D. I5

Полученные композиции А,В,С и D соедин ют при сухом перемешивании, затем пластицируют при 257-285 С, смешивают в расплаве и гранулируют. Композици может быть переработана в 5 издели всеми известными методами дл переработки термопластов.

тиленади пинамид с поливиниловым спиртом и частью окиси алюмини , а полидодеканамид - с графитированным волокном , полученные смеси А и В раздельно пластицируют, экструдируют и гранулируют , политетрафторэтилен и высокомолекул рный полиэтилен низкого давлени по отдепьности соедин ют с оставшимс количеством окиси алюмини , из полученных смесей С и D раздельно приготавливают нити диаметром 0,1-0,5 мм, из которых получают волокна диаметром 0,05-0,1 мм и измельчают их до длины 3-10 мм, причем добавление окиси алюмини к указанным смес м A-D осуществл ют пропорционально массе компонентов, с которыми ее смешивают.

Состав композиции,

мас.%: .

графитированное волокно окись алюмини полидодеканамид ПА-12

высокомолекул рный полиэтилен низкого давлени

поливиниловый

спирт

политетрафторэтилен

полигексаметилен

адипинамин

поликапроамид

ПА-6

стеклонаполненны

полиамид Коэффициент трени :

воздух

вода

Интенсивность изнашвани композиции, мкм/км:

воздух

вода

Интенсивность изнашвани контртела, мкг/км:

воздух

вода

Предел прочности, МПа:

при сжатии

при изгибе

10,0 13,75 Г/,5 7,0 20,0 13,75 - 13,75 10,0 13,75 17,5 7,0 20,0 - 13,75 13,75

13,75

13,75

13,75 13,75

5,0 8,75 12,5 3,0 15,0 8,75 8,75 8,75 12,5 8,75 12,5 12,5

,1

2,0 4,0 6,0 1,5 8,04,0 -4,0 -4,02 ,0 3,0 4,0 1,5 5,0- 3,0- 3,03,00 ,5 1,25 2,0 0,3 3,01,25 -1,25 -1,25-- 1,1

70,5 55,5 40,5 79,7 29,072,25 74,558,5 84,569,2373,7587,5 ------------15

- - - ДО Q

--« Ол9О

0,20 0,18 0,16 0,23 0,15 0,27 0,28 0,26 0,28 0,26 0,30 0,28 О, 0,060 0,051 0,050 0,066 0,053 0,14 0,13 0,127 0,16 0,122 0,17 0,17 О,

26 13

4,0 3,0 1,25

8,75 55,5

0,23 0,12

Ц1

оо

чЈ

w

NJ

287 232 271 304 244 312 542 453 504 471 450 492 367 3,0 2,0 2,1; 3,0 7,0 29,0 25,0 21 38 23 34 39 21

394 19

52475161 48641126698 7175 10276

4,53,02,06,0 5,5 7,08,57,013,0 8,0 9,0 12,0 7,5

98,797,495,9100,4 91,897,399,897,9101,9 98,8101,7 102,198,4

63,262,862,959,1 61,764,159,263,653,4 62,753,2 53,359,7

74 7,5

94,9 52,1

ПА-66, ПС и часть А1а(Ъ соедин ют при сухом перемешивании s пластицируют, смешивают в расплаве и гранулируют

ПТФЭ и часть А1 0эсоеди- н гат при сухом перемешивании , из полученной смеси приготавливают нити, из которых получают волокна и измельчают их (d & 0,075 мм; lfl 3-10 мм) ВМПЭНД и оставшуюс часть А1а03 соедин ют при сухом перемешивании, из полученной -смеси приготавливают нити, из которых получают волокна и измельчают их (d B 0,075 мм; 1В 3-10 мм) ПА-12 и ГВ соедин ют при сухом перемешивании, пластицируют , смешивают в расплаве и гранулируют Полученные композиции соедин ют при сухом перемешивании , пластицируют, смешивают в расплаве и гранулируют

Изготавливают композицию по примеру 2, но при этом из смесей ПТФЭ с и ВМПЭНД с А1а03 приготавливают волокна диаметром de 0905 мм Изготавливают композицию по примеру 2, но при этом из смесей ПТФЭ с и ВМПЭНД с А1г03 приготавливают волокна диаметром мм

da 0S1

0,18 0, 232 2,0 47 3,0 97,4 62,8

0,18 0,054 240 2,5 53 4,0 98,2 63,4

0,19 0,054 251 3,0 54 5,0 96,3- 62,7

Контрольные

Таблица 2

0 Изготавливают композицию по примеру 2, но при этом из смесей ПТФЭ с А1г03 и ВМПЭНД с Л1403 приготавливают волокна диаметром dй 0,14 мм

7 . Изготавливают композицию по примеру 2, но при этом из смесей ПТФЭ с н ВМПЭНД с А120 приготавливают волокна длиной 1g 0,5-3 мм

Изготавливают композицию по примеру 2, но при этом из смесей ПТФЭ с Л120з и ВМПЭНД с приготавливают волокна длиной 1В 10-20 мм

9Изготавливают композицию по примеру 2, но при этом из смесей ПТФЭ с Al20j и ВМПЭНД с Л120Э приготавли вают нити диаметром dH 1 мм

0ПА-66, ПС и часть А1703 соедин ют при сухом перемешивании , пластицируют, смешивают в расплаве и гранулируют ПТФЭ и оставшуюс часть А1г03 соедин ют при сухом перемешивании, из полученной смеси приготавливают нити,из которых получают волокна и измельчают их (dв 0,075 мм,

16 3-10. мм) Из ВМПЭНД приготавливают нити, из которых получают волокна и измельчают их (dB 0,075 мм, 1е 3 - 10 мм)

ПА-12 и ГВ соедин ют при сухом перемешивании, пластицируют, смешивают в расплаве и гранулируют Полученные композиции соедин ют при сухом перемешивании , пластицируют, смешивают в расплаве и гранулируют

0,20 0,058 274 4,0 60 7,0 92,8 58,1

0,20 0,059 293 3,5 58 5,0 97,3 61,4

0,21 0,063 301 4,0 60 5,0 96,9 60,9

0,22 0,065 312 4,5 63 4,5 96,7 60,8

0,23 0,067 295 4,0 59 5,0 97,3 62,8

21 ПА-66, ПС и часть А1г03 соедин ют при сухом перемешивании , пластициру- ют, смешивают в расплаве и гранулируют Из ПТФЭ приготавливают нити, из которых получают волокна и измельчают их (djj - 0,075 мм, 1В 3-10 мм)

ВМПЭНД и оставшуюс часть Al-j03 соедин ют при сухом перемешивании9 из полученной смеси приготавливают нити, из которых получают волокна и измельчают их (,075 мм, 1 & -3-10 мм) ПА-12 и ГВ соедин ют при сухом перемешивании, пластицируют, смешивают в расплаве и гранулируют Полученные композиции со- един ют при сухом перемешивании , пластицируют, смешивают в расплаве и гранулируют

22ПА-66, ПС, А1г03и11ТФЭ соедин ют при сухом перемешивании , пластицируют, смешивают в расплаве и гранулируют

Из ВМПЭНД приготавливают нити, из которых получают волокна и измельчают их (d в 0,075 мм, н - 3-10 мм)

ПА-12 и ГВ соедин ют при сухом перемешивании,пластицируют , смешивают в расплаве и гранулируют Полученные композиции соедин ют при сухом перемешивании , пластицируют., смешивают в расплаве и гранулируют

23ПА-66, ПС, А1 03иВМПЭНД соедин ют при сухом пере0 ,22 L 066 302 4,0 63 5,5 97,5 62,7

0,24

0,072 328 4,5 61 5,0

97,6

62,1

0,25 0,074 340

5,0

65

5,0 97,5 62,0

0,072 328 4,5 61 5,0

97,6

62,1

5,0

65

5,0 97,5 62,0

13

Т-в

мешивании, пластицируют, смешивают в расплаве и гранулируют

Из ПТФЭ приготавливают нити,из которых получают волокна и измельчают их (de 0,075 мм, 3-10 мм) ПА-12 и ГВ соедин ют при сухом перемешивании,пластицируют , смешивают в расплаве и гранулируют Полученные композиции соедин ют при сухом перемешивании , пластицируют, смешивают в расплаве и гранулируют

4 ПА-66, ПС, Л1г03,ВМПЭНЛ и ПТФЭ соедин ют при сухом перемешивании, пластицируют , смешивают в расплаве и гранулируют ПА-12 и ГВ соедин ют при сухом перемешивании, пластицируют , смешивают в расплаве и гранулируют Полученные композиции соедин ют при сухом перемешивании , пластицируют, смешивают в расплаве и гранулируют

5 Приготавливают композицию при сухом перемешивании всех компонентов, их пластикацией при нагреве,смешением в расплаве и гранул цией

1558932

14 Продолжение табл. 2

0,25 0,076 377 7

71

7,5 94,3 60,-;

0,28 0,089 408 10 79 8,0 91,7 59,3