Антифрикционная полиэфирная композиция

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Институт радиационных физикохимических проблем АН Беларуси(73) Патентообладатель Институт радиационных физико-химических проблем АН Беларуси(57) Антифрикционная полиэфирная композиция, включающая полиэтилентерефталат, графит и полиэтилен,отличающаяся тем, что она дополнительно содержит пентапласт при следующем соотношении компонентов, мас. полиэтилентерефталат 53,0-78,5 графит 20-40 полиэтилен 1-5 пентапласт 0,5-2,0.(56) 1. Патент Франции 2243233, МКИ 08 67/02, 1975. 2. Выложенная заявка ФРГ 2525194, МКИ СО 8 5/16, 1976 (прототип). Изобретение относится к композиционным материалам на основе термопластичных материалов и может быть использовано в машиностроении, химической промышленности и других областях для изготовления подшипников скольжения, уплотнений в узлах трения машин и механизмов, эксплуатируемых в коррозионных средах. Известна термопластичная полиэфирная композиция, содержащая полибутилентерефталат и 0,5-20 вес. графита 1. Однако полибутилентерефталат отличается нестабильностью вязкости расплава при переработке, что приводит к сильной деструкции и ухудшению физико-механических показателей изделий, изготовленных на его основе. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является термопластичная формовочная композиция, включающая 50-95,5 вес. порошкообразной или гранулированной смолы (полиамидной или полиэфирной), 0,5-10 вес. полиэтилена высокого давления, 2-20 вес. смазочного масла и 2-20 вес. графита или дисульфида молибдена 2. Композиция характеризуется повышенной деформационной стабильностью, однако материал, полученный из этой композиции, не обладает достаточной механической прочностью и износостойкостью, вследствие чего его нельзя применять для изготовления антифрикционных изделий. Задача изобретения - повышение механической прочности и износостойкости изделий на основе композиции. Поставленная задача достигается тем, что полиэфирная композиция, включающая полиэтилентерефталат, графит и полиэтилен, дополнительно содержит пентапласт при следующем соотношении компонентов,мас. полиэтилентерефталат 53-78,5 графит 20-40 полиэтилен 1-5 пентапласт 0,5-2,0 1947 1 Оптимизация свойств материала, полученного из предлагаемой композиции, достигается введением 0,52,0 пентапласта, обладающего высокой прочностью, формоустойчивостью и химстойкостью. А введение в композицию 20-40 мелкодисперсного графита с частицами размером 5-15 мкм позволяет получить материал с низким коэффициентом трения и высокой износостойкостью. При содержании графита менее 20 ухудшается смазывающая способность материала при трении, а при содержании более 40 снижается прочность материала. Для приготовления композиции используют гранулированный полиэтилентерефталат ПЭТФ (ТУ РБ 03301552-001-95), гранулированный пентапласт и полиэтилен высокого давления. Мелкодисперсный порошок графита получают при размоле графита плотностью 2,25 г/см 3 и с помощью набора сит отбирают порошок с частицами 5-15 мкм. Предлагаемую композицию получают путем смешения ПЭТФ с полиэтиленом, пентапластом и порошком графита и тщательной гомогенизации смеси. Затем смесь подвергают экструзии и гранулированию при температуре расплава 2605 С. Изделия получают либо литьем под давлением при температуре 250-265 С и давлении 100-120 МПа, либо прессованием. Испытания антифрикционных свойств образцов проводят на модифицированной установке СИМПТОН,представляющей собой машину трения с вертикальной осью вращения и затопленной парой трения типа кольцо по кольцу. Измерения проводят в воде при частоте вращения 3 тыс. об/мин и давлении 0,5 МПа. Испытания прочности при сжатии проводят на разрывной машине Р-0,5 на образцах-цилиндрах диаметром 10 мм и высотой 5 мм. Пример 1. 785 г ПЭТФ смешивают с 10 г полиэтилена, 0,5 г пентапласта и 200 г порошка графита с частицами размером 5-15 мкм в шаровой мельнице в течение 30 мин, затем смесь экструдируют и гранулируют при температуре расплава 2605 С. Из полученного материала отливают образцы при температуре цилиндра 250265 С и давлении 100-120 МПа. Пример 2. ПЭТФ в количества 655 г, 30 г полиэтилена, 5 г пентапласта и 300 г графита смешивают и перерабатывают так же, как и в примере 1. Пример 3. То же, что и в примере 1, только берут 530 г ПЭТФ, 50 г полиэтилена, 20 г пентапласта и 400 г графита. Сравнение свойств предлагаемого и известного составов приведено в таблице. Пример 1 2 3 Прототип Свойства Прочность на сжатие,МПа 80,2 76,5 70,8 Данные не приведены в прототипе, а получены заявителем. Как видно из приведенных в таблице данных, применение ПЭТФ в сочетании с полиэтиленом, пентапластом и графитом обеспечивает повышение износостойкости материала на основе предлагаемой композиции в 2-3 раза, снижение коэффициента трения в 10 раз, существенно возрастает механическая прочность. Кроме того, полученный антифрикционный материал обладает низким водопоглощением, устойчив к нефтепродуктам, изделия из него могут эксплуатироваться в контакте с водой, водными растворами солей и кислот при рН среды 48. Комплексное улучшение свойств материала на основе предлагаемой композиции позволит увеличить долговечность узлов трения в коррозионных средах, повысить их надежность и срок эксплуатации изделий. оставитель А.Ф. Фильченкова Редактор В.Н. Позняк Корректор Т.Н. Никитина Заказ 7001 Тираж 20 экз. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.