Полимерная фрикционная композиция

(51)08 5/14 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем им. В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Сысоев Павел Васильевич Шабакаева Зинаида Якубовна Михайлов Михаил Иванович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем им. В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси(57) Полимерная фрикционная композиция для покрытия базовых граней сменных твердосплавных пластин сборного режущего инструмента, включающая эпоксидную смолу, полиэфирную смолу, полиамид, порошок карбида кремния зеленого, ускоритель отверждения, гидроперекись изопропилбензола и раствор парафина в стироле, отличающаяся тем,что в качестве ускорителя отверждения содержит нафтенат кобальта при следующем соотношении компонентов, мас.ч. эпоксидная смола полиэфирная смола полиамид порошок карбида кремния зеленого нафтенат кобальта гидроперекись изопропилбензола раствор парафина в стироле 100,0 75,0 40,0 100,0 0,4 3,0-8,0 1,7, при этом размер частиц порошка карбида кремния зеленого составляет (0,09-0,1), где- отклонение от плоскостности покрываемой базовой грани сменной твердосплавной пластины. 7400 1 2005.09.30 Изобретение относится к области создания новых машиностроительных фрикционных материалов на основе эпоксиполиэфирных смол, которые могут быть использованы для покрытия базовых граней сменных твердосплавных пластин сборного режущего инструмента. Известны композиция для изготовления эластичного абразивного инструмента 7,композиционный фрикционный материал 6 и компаунд для абразивного инструмента, в состав которых входят карбид кремния и эпоксидная смола. Известно, что для отверждения полиэфирных лаков используется в качестве инициатора отверждения гидроперекись изопропилбензола, который вводится в количестве 1-5 мас.от массы лака, а для ускорения отверждения полиэфирных смол применяется нафтенат кобальта. Также в полиэфирные лаки вводят добавки, изолирующие верхние слои покрытия при их отверждении от кислорода воздуха, ингибирующего отверждение 4. Отверждающая система содержит раствор парафина в стироле. Известно введение раствора парафина в стироле в количестве 1 мас.ч. на 100 мас.ч. полиэфира 3. Недостатком данных композиций является низкая прочность и длительное время отверждения материала. Известна полиэфирно-эпоксидная композиция, содержащая эпоксидную смолу, полиэфирную смолу и трехкомпонентную отверждающую систему 2. Основными недостатками этой композиции являются низкая прочность и теплостойкость. Также данная композиция не содержит фрикционных добавок, что ограничивает ее применение в качестве фрикционного покрытия в элементах крепления сборного режущего инструмента. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является фрикционная композиция 1 со следующим соотношением компонентов, мас.ч. эпоксидная смола 100 полиэфирная смола 50-80 порошок карбида кремния зеленого 55-100 пластификатор 25-40 ускоритель 0,4. Недостатком этой композиции является низкая теплостойкость композиции и слабое влияние на износостойкость сборного режущего инструмента при покрытии ею базовых граней сменных многогранных пластин. Задача настоящего изобретения - повышение теплостойкости композиции и износостойкости сборного режущего инструмента при покрытии ею базовых граней сменных многогранных пластин. Поставленная задача решается тем, что в известную полимерную фрикционную композицию дополнительно введен в качестве ускорителя отверждения нафтенат кобальта при следующем соотношении компонентов, мас. ч. эпоксидная смола 100,0 полиэфирная смола 75,0 полиамид 40,0 порошок карбида кремния зеленого 100,0 нафтенат кобальта 0,4 гидроперекись изопропилбензола 3,0-8,0 раствор парафина в стироле 1,7,при этом размер частиц порошка карбида кремния зеленого составляет (0,09-0,1) , где- отклонение от плоскостности покрываемой базовой грани сменной твердосплавной пластины. Полученная композиция обладает высокой адгезией к металлам, малой усадкой в процессе отверждения. Введение в состав композиции абразивного порошка карбида кремния определенной зернистости улучшает демпфирующие свойства покрытия и повышает прочностные характеристики, а также способствует снижению деструкции покрытия при высоких температурах. 2 7400 1 2005.09.30 Примеры составов и свойств покрытия приведены в табл. 1-3. Таблица 1 Состав полимерной фрикционной композиции Состав полимерной фрикционной Прототип Известная композиции (ком 1, с. 282, с. 6-19 поненты) 32 Эпоксидная смола 44,3 100 Полиэфирная 44 75 смола Порошок карбида 100 кремния зеленого Полиамид Нафтенат кобаль 5 та Раствор парафина в стироле Третичный амин 1 Гидроперекись 3 изопропилбензола Технология изготовления покрытия на основе выбранных компонентов заключается в следующем. Эпоксидная смола загружается в смеситель с планетарной мешалкой при температуре 48-50 , затем добавляется полиэфирная смола и перемешивается в течение 20 мин. Таблица 2 Свойства композиции Показатель Теплостойкость, С Таблица 3 Показатели фрикционного покрытия Показатели Износ пластины резца, мм за 20 мин Резец сборный стандартный 0,6 Затем вводится карбид кремния и смесь перемешивается в течение 15-20 мин. Далее вводятся отверждающе-пластифицирующие и ускоряющие добавки, и смесь еще перемешивается 10-15 мин. Покрытие готово к применению. Испытание образцов с покрытием производили по стандартным методикам. Стойкость покрытия к воздействию температурного фактора оценивалась путем нагрева образцов с покрытием в печах и определения изменения микроструктуры от воздействия температуры. 3 7400 1 2005.09.30 Износостойкость образцов с покрытием исследовали в сборных резцах, при обработке стали 40 на станке токарно-винторезном мод.16 К 20, фрикционное покрытие наносилось на пластины твердого сплава Т 15 К 6. Фрикционное покрытие, изготовленное из предлагаемой композиции, имеет высокие фрикционные показатели, необходимую адгезионную прочность к твердым сплавам, обладает требуемой теплостойкостью, что в совокупности обеспечивает увеличение износостойкости сборного режущего инструмента в 1,3-1,4 раза, что особенно важно в условиях дефицита инструментальных материалов. Источники информации 1. Михайлов .И., Шабакаева З.Я. Оптимизация состава фрикционного покрытия твердосплавных пластин сборного инструмента//Материалы, технологии, инструмент. 1996. -3. - С. 28-30 (прототип). 2. Град Полиэфирно-эпоксидные композиции и их применение в промышленности. Серия - пластмассы и их применение в промышленности. -Л. Ленинградский дом научно-технической пропаганды, 1981. - С. 6-19. 3. Патент 2043380 1, МПК 09 167/06, 1995. 4. Энциклопедия полимеров. Т. 3. - М. Советская энциклопедия, 1977. - С. 124-126. 5. А.с. СССР 1219618 А, МПК 24 3/30, 1986. 6. Патент 10-330732, МПК С 09 К 3/14, 1998. 7. Патент 2064941 1, МПК 24 3/32, 1996. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4