Композиция для изготовления фрикционного материала

Номер патента: 10169

Опубликовано: 30.12.2007

Автор: Сергиенко Владимир Петрович

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

Известна полимерная КОМПОЗИЦИЯ фрикционного назначения, включающая латекс бутадиеннитрильного синтетического каучука, вулканизирующую группу, фенолоформальдегидную смолу, волокнистый наполнитель, баритовый концентрат, оксид хрома, гидрат окиси кальция, мел и слоистый силикат (вермикулит) 2.Данная композиция при работе в среде масла имеет нестабильный и низкий момент трения. Кроме того, композиция имеет невысокую износостойкость.Известна также полимерная композиция для изготовления фрикционного материала,включающая синтетический бутадиенсодержащий каучук, вулканизирующую группу, фенолоформальдегидную смолу, дисперсные наполнители - баритовый концентрат, оксид хрома, гидроксид кальция, стеарат кальция, углерод и мел слоистый силикат (вермикулит), минеральные и органические (полиарамидные) волокна З.Недостатками известной композиции является низкая стабильность и величина коэффициента трения в условиях жидкостного режима трения, невысокая износостойкость,термомеханическая прочность и формостабильность при работе в масле.Задачей изобретения является улучшение фрикционных характеристик композиции при работе в среде масла (повышение износостойкости, увеличение коэффициента трения и его стабилизация).Поставленная задача решается тем, что композиция для изготовления фрикционного материала, включающая синтетический каучук, вулканизирующую группу, фенолоформальдегидную смолу, дисперсный наполнитель, слоистый силикат, минеральное и органическое волокна, согласно изобретению, в качестве синтетического каучука используют нитрилсодержащий каучук, в качестве дисперсного наполнителя - смесь оксидов и сульфатов металлов, выбранных из группы, включающий барий, титан, цинк, алюминий, медь,железо, магний и кальций, в качестве слоистого силиката - тальк, и в качестве органического волокна - полисульфоновое волокно при следующем соотношении компонентов, мас.Использование в композиции в качестве синтетического каучука нитрилсодержащего каучука способствует улучшению адгезионного взаимодействия связующего с волокнисть 1 ми и дисперсными наполнителями, так как нитрилсодержащие каучуки способны к химическому взаимодействию как с фенолоформальдегидной смолой, так и с функциональными группами минеральных и полисульфоновых волокон. Кроме того, использование нитрилсодержащих каучуков способствует увеличению маслостойкости, а следовательно,и формостабильности фрикционного материала при работе в среде масла. В результате увеличивается износостойкось и стабильность момента трения материала при фрикционном взаимодействии в маслоохлаждаемых узлах трения.Введение в композицию в качестве дисперсных наполнителей смеси оксидов и сульфидов металлов, выбранных из группы барий, титан, цинк, алюминий, медь, железо, магний,кальций способствует увеличению коэффициента трения и износостойкости фрикционного материала, за счет увеличения адгезионного взаимодействия дисперсных компонентов с бинарным (каучук-полимерным) связующим. Выбранные пределы изменения концентрации дисперсных наполнителей являются экспериментально обоснованными и оптимальными с точки зрения достижения максимальной износостойкости, величины и стабильности коэффициента трения.Использование в композиции в качестве слоистого силиката талька способствует снижению степени загрязнения продуктами износа масла, а также существенно улучшает динамику переходных процессов при включении фрикционных узлов, что является след 2ствием стабилизации момента (коэффициента) трения фрикционно-взаимодействующих в среде масла твердых тел.Использование в КОМПОЗИЦИИ в качестве органических волокон полисульфонового волокна способствуют улучшению фрикционных характеристик материала. Микропористая структура полисульфоновь 1 х волокон способствует существенному снижению вероятности перехода от гидродинамического режима к граничному или сухому режиму трения. Это приводит к повышению износостойкости материала, снижению тепловой нагруженности узла трения и как следствие - к стабилизации коэффициента трения. Повышению износостойкости фрикционного материала способствует также увеличение адгезии между органическим волокном и связующим. Стабилизация момента трения обеспечивается оптимальнь 1 м сочетанием полисульфоновь 1 х волокон и дисперсных наполнителей.Эффект от использования технического решения не является следствием уже известных изобретений и обнаружен самими авторами. Авторам не известно техническое решение, предусматривающее использование бутадиеннитрильного каучука, оксидов и сульфатов металлов, выбранных из группы барий, титан, цинк, алюминий, медь, железо,магний, кальций в сочетании с тальком и полисульфоновым волокном в указанном соотношении. При изучении патентной информации и научно-технической литературы подобные решения не обнаружены. В соответствии с изложенным, заявляемое техническое решение, по мнению авторов, отвечает критерию существенные отличия, а положительный эффект достигается лишь в совокупности отличительных признаков.Технологии изготовления композиции на основе выбранных компонент заключалась в следующем. В высокоскоростной смеситель загружали порошкообразные, включая фенолоформальдегидную смолу, и волокнистые компоненты, и тщательно в течение пяти минут перемешивали. В двухлопастной смеситель периодического действия (ЗЛ-100-02) загружали пластифицированный синтетический каучук (смесь каучука марки БНКС-28 АМН или СКН-26 и ацетон в соотношении 11, ацетон - технологическая среда) и перемешивали две минуты. Затем в процессе перемешивания в каучук порциями добавляли приготовленную в высокоскоростном смесителе смесь сухих компонентов и тщательно перемешивали до получения однородной массы. Смешивание компонентов осуществляли в течение 20 минут. Затем, в процессе дальнейшего перемешивания, в массу малыми порциями добавляли тальк. Такой способ введения слоистого силиката позволяет существенно уменьшить его агрегацию, тем самым - повысить степень дисперсности силикатного компонента. Перемешивание композиции осуществляли в течение 10-15 минут.Полученную массу сушили при температуре (323-343) К до влажности 1,5 . С целью придания полученной массе однородного гранулометрического состава ее дополнительно измельчали в ротационной мельнице. Из полученной однородной пресс-композиции изготавливали стандартные образцы и изделия методом прямого прессования при температуре 45815 К и давлении 54-62 МПа. Время выдержки образца в пресс-форме под давлением задавали исходя из соотношения 1,5 мин на 1 мм толщины изделия. После прессования образцы подвергали термической обработке при температуре 433 К в течение 0,5 часа. Диапазоны температуры прессования и термообработки выбирали ниже температуры плавления полисульфона, что позволило сохранить его волокнистую и пористую структуру.В табл. 1 указаны составы композиций конкретного выполнения.В табл. 2 представлены фрикционные и прочностные характеристики приведенных выше композиций.В качестве прототипа испытан следующий состав, мас. ч. синтетический бутадиеновый каучук (СКБ-50 Р ТУ 38.303-04-08-93) - 100, серная вулканизирующая группа - 6,2,фенолоформальдегидная смола СФ-342 А (ГОСТ 18694-80) - 100, баритовый концентрат -320,технический углерод П 803 - 35, оксид хрома (ГОСТ 2912-79) - 40, гидроксид кальция - 20,мел (ГОСТ 12085-88) - 50, базальтовое волокно (ТУ РБ 02974686 соответствует ГОСТ РСТ УССР 1970-86) - 100, полиарамидное волокно фенилон (ТУ 6-07-35-91) - 60.бутадиен-нитрильный СКН 26 - - - - - - - - - - - 2 Серная вулканизирующая группа 0,4 6,0 5,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 0,4 2,0 2,0 3,0 0,6 3,0 5,0 3 Фенолформальдегидная смолаСФ 342 А(ГОСТ 1869480) 15 25 15 15 15 15 15 15 10 15 15 15 17 24 17 8 4 0,5 11 5 - 10 8 5 833 1 5 Минеральные волокна ровинг7 Дисперсные наполнители смесь оксидов титана, цинка, алюминия,железа, магния, смесь сульфатов бария, меди, кальция (в равных пропорциях)Примечание содержание КОМПОНЕНТ дано В мас.Контрольные сост ЗаявляеМЫЙ состав ПРОТОТИГЪ патент 1 11 111 1/ УКоэффициент стабильности коэффициента трения, 19, 102 Термостойкость, КРазрушающее напряжение при сжатии, МПа (ГОСТ 4651-82)

МПК / Метки

МПК: C08K 13/00, C08J 5/14

Метки: материала, изготовления, композиция, фрикционного

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/6-10169-kompoziciya-dlya-izgotovleniya-frikcionnogo-materiala.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Композиция для изготовления фрикционного материала</a>

Похожие патенты