Композиция для антифрикционного покрытия

08 5/16 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ АНТИФРИКЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Злотников Игорь Иванович Мышкин Николай Константинович Смуругов Владимир АлексеевичХосунг Конг Хунг-Гу Хан(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси(57) Композиция для антифрикционного покрытия, содержащая фенолформальдегидную смолу резольного типа, антифрикционный наполнитель и силикатную добавку, отличающаяся тем, что в качестве антифрикционного наполнителя содержит смесь графита и дисульфида молибдена в массовом соотношении (9-11)1, в качестве силикатной добавки кремневую кислоту и дополнительно - эпоксидную диановую смолу и дифениламин при следующем соотношении компонентов, мас.ч. фенолформальдегидная смола резольного типа 100 смесь графита и дисульфида молибдена 45-70 кремневая кислота 1-6 эпоксидная диановая смола 8-32 дифениламин 0,1-0,7.(56)1054381 , 1983.2017800 1, 1994.2080337 1, 1997.392079, 1973.2485554 1, 1981.2239836 2, 1974. Изобретение относится к антифрикционным полимерным покрытиям для деталей узлов трения машин, работающих без смазки в условиях повышенных температур и переменных нагрузок. Известно антифрикционное твердосмазочное покрытие, содержащее (мас. ) дисульфид молибдена (50-70), коллоидный графит (7-20), усы карбида кремния модификации с отношением длины к диаметру 30-300 (0,15-1,1) и эпоксифенольный лак 1. Недостатком известного покрытия является низкая фрикционная долговечность и дефицитность одного из компонентов - усов карбида кремния. 5531 1 Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является композиция для антифрикционного покрытия, содержащая (мас. ) феноло-формальдегидную смолу резольного типа (15-40), оксалат или формиат металла (6-12), олеиновую кислоту (1-3), силикатную добавку - жидкое стекло (5-15), полиэтилен (2-6) и антифрикционный наполнитель 2. Покрытие обладает недостаточной адгезией и износостойкостью, а также сравнительно высоким коэффициентом трения. Задача изобретения - повышение эксплуатационных свойств покрытия. Поставленная задача решается тем, что композиция для антифрикционного покрытия,содержащая фенолоформальдегидную смолу резольного типа, антифрикционный наполнитель и силикатную добавку, содержит в качестве антифрикционного наполнителя смесь графита и дисульфида молибдена в массовом соотношении (9-11)1, в качестве силикатной добавки - кремневую кислоту и дополнительно - эпоксидную диановую смолу и дифениламин, при следующем соотношении компонентов, мас. ч. фенолоформальдегидная смола резольного типа 100 смесь графита и дисульфида молибдена 45-70 кремневая кислота 1-6 эпоксидная диановая смола 8-32 дифениламин 0,1-0,7. Эпоксидная диановая смола, введенная в фенолоформальдегидную смолу, значительно повышает адгезию последней к металлу. Содержание эпоксидной смолы менее 8 мас.ч. не дает заметного повышения адгезии, а содержание сверх 32 мас.ч. уменьшает механическую прочность и термостойкость. Смесь графита с дисульфидом молибдена играет роль сухой смазки. При этом содержание дисульфида молибдена в сухой смазке менее 1/11 не обеспечивает низкого коэффициента трения во влажных условиях, а при содержании дисульфида молибдена более 1/9 повышается коэффициент трения при работе в условиях высоких температур. Общее содержание сухой смазки в композиции менее 45 мас.ч. не обеспечивает высоких антифрикционных свойств, а содержание более 70 мас.ч. приводит к снижению адгезии и износостойкости. Кремневая кислота увеличивает термостойкость и износостойкость. Содержание кремневой кислоты менее 1 мас.ч. не приводит к заметному повышению термо- и износостойкости, а содержание сверх 6 мас.ч. повышает хрупкость покрытия. Дифениламин играет роль ингибитора термоокислительной деструкции фенолоформальдегидной и эпоксидной смол. При содержании дифениламина менее 0,1 мас.ч. ингибирующий эффект не заметен, а содержание сверх 0,7 мас.ч. не приводит к дополнительному положительному эффекту. Композицию готовят следующим образом. В 50 спиртовой раствор фенолоформальдегидной смолы резольного типа вводят 40-60 спиртовой раствор эпоксидной диановой смолы (спирт - технологическая среда). Затем при тщательном перемешивании вводят мелкодисперсные порошки графита, дисульфида молибдена, кремневой кислоты и дифениламина. Полученную суспензию наносят методом распыления, окунания или кистью на рабочую поверхность (поверхность трения) детали и сушат при температуре производственного помещения до полного удаления растворителя, а затем термообрабатывают при температуре 16010 С в течение 30 мин. Составы композиций по изобретению приведены в табл. 1. Сравнительные свойства покрытий, изготовленных из предлагаемых композиций и из композиции по прототипу,приведены в табл. 2. Как видно из представленных в табл. 2 данных, покрытие, изготовленное из предлагаемой композиции, обладает более высокими эксплуатационными свойствами. Составы композиций Заявляемый состав, мас.ч. Компонент Фенолоформальдегидная смола резольного типа,марки ЛБС-1 (ГОСТ 901-78) 100 СФ-312(ГОСТ 18694-80) Эпоксидная диановая смола марки ЭД-16(ГОСТ 10587-76) 6 ЭД-20(ГОСТ 10587-76) Смесь графита и дисуль 40 фида молибдена при соотношении графита (ГОСТ 8295-73) к дисульфиду молибдена 81) Состав содержит чистый графит.) Состав содержит чистый дисульфид молибдена. Таблица 2 Контрольные примерыипоказывают, что выход за заявляемые пределы содержания компонентов ухудшает свойства покрытия. Контрольный примерпоказывает,что введение в композицию не смеси графита с дисульфидом молибдена, а только одного графита, приводит к увеличению коэффициента трения и интенсивности изнашивания. Контрольный примерпоказывает, что замена смеси антифрикционных наполнителей на один дисульфид молибдена также снижает фрикционные свойства и термостойкость. Из контрольного примераследует, что замена кремневой кислоты на силикагель (наиболее близкое к кремневой кислоте по строению и свойствам соединение) приводит к резкому снижению всех эксплуатационных показателей покрытия. 3 5531 1 Адгезионную прочность покрытия измеряли методом нормального отрыва на разрывной машине на цилиндрических образцах из стали 45 диаметром 20 мм, склеенных материалом покрытия. Фрикционные испытания проводили на машине трения СМТ-1 по схеме вал-вкладыш при скоростях скольжения 0,5 м/с и нагрузке 5 МПа. Покрытие наносили на вкладыш из стали 45 площадью 2 см 2. В качестве вала использовали ролик из стали 45 с исходной шероховатостью 0,32 мкм. Термостойкость материала покрытия определяли методом термогравиметрического анализа на дериватографе -1550 . За количественную характеристику термостойкости принимали температуру, при которой начиналась интенсивная потеря массы материала. Источники информации 1. Патент РФ 2017800, МПК С 10 М 169/04, 1994. 2. А.с. СССР 1054381, МПК С 08 61/10, С 08 5/16, 1982 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.