способ получения антифрикционных металлополимерных изделий

Формула изобретения

1. Способ получения антифрикционных металлополимерных изделий, включающий операцию нанесения тканого каркаса, состоящего из наружного слоя нитей политетрафторэтилена, переплетенных с внутренним слоем высокопрочных органических волокон, отличающийся тем, что тканый каркас предварительно пропитывают термореактивным связующим, состоящим из смоляной части продукта взаимодействия эпоксидной диановой смолы (А), бензгуамина (Б), -капролактама (В) и фенолоформальдегидного новолака (Г) в соотношении А: Б: В: Г от 40: 10: 15: 35 до 81: 3: 8: 8, отверждаемого ароматическим амином, после чего полученный таким образом препрег наформовывают на нагретую металлическую поверхность при температуре от 80 до 200^oС.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в составе тканого каркаса внутренний слой выполнен из полиамидных высокомодульных нитей.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на 100 вес. ч. смоляной части берут 10-40 вес. ч. отвердителя - ароматического амина и 110-800 вес. ч. тканого каркаса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области производства металлополимерных антифрикционных материалов и изделий и может быть использовано при создании высоконагруженных подшипниковых опор скольжения и др. целей.

Известен способ получения поверхности скольжения пары трения путем нанесения на нагретую металлическую оплетку термопластичного антифрикционного материала и получения металлополимерных изделий [1] . Недостатком этого способа является низкая прочность и теплостойкость термопластичного антифрикционного слоя и невысокие эксплуатационные характеристики изделия.

Ближайшим прототипом заявляемого технического решения является антифрикционное изделие и способ его получения, включающий нанесения тканого каркаса, состоящего из наружного (рабочего) слоя из политетрафторэтиленовых нитей и внутреннего из органических волокон [2] . Недостатком этого способа получения является то, что тканый каркас находится на основании из литьевого высокопрочного пластика (т. е. термопласта), который по прочности и термостойкости несомненно уступает металлической опоре.

Кроме того, сам тканый каркас без полимерной пропитки также имеет ограниченную прочность.

Целью настоящего изобретения является получение антифрикционного металлополимерного изделия с высокой теплостойкостью антифрикционного слоя, обладающего высокими прочностными показателями (на уровне цветных металлов), антифрикционными свойствами, характерными для политетрафторэтилена (фторопласта-4) с использованием механизированных процессов. Указанная цель достигается тем, что тканый каркас предварительно пропитывают эпоксидным связующим на стандартной пропиточной машине, причем наработанный пропитанный каркас может храниться в обычных условиях сроком до 1 года, а затем на нагретую металлическую поверхность при температуре от 60 до 180^oС (в зависимости от вида ароматического амина - отвердителя в применяемом связующем) в течение 3-15 мин его наформовывают. При этом происходит образование высокопрочного органопластика и одновременное приклеивание его к металлу с высокой величиной адгезии, характерной для эпоксидных систем.

Пример 1

А. Получение пропитанного тканого каркаса (препрега)

В реактор, снабженный обогревом, охлаждением и мешалкой, загружают 63 вес. ч. эпоксидной диановой смолы марки ЭД-16 (А) с М. М. = 550 и содержанием эпоксидных групп 17% и подогревают ее до температуры 110^oС, затем постепенно при перемешивании добавляют измельченный фенолоформальдегидный новолак марки СФ-010 (Г) в количестве 21 вес. ч. и через 25 минут после полного растворения новолака добавляют 6 вес. ч. бензгуанамина (хим. название - 2,4диамино-6фенил-1,3,5триазин) (Б) и 10 вес. ч.-капролактана (В) (т. е. среднее соотношение А: Б: В: Г 63: 6: 10: 21 и снижаем температуру массы до 80^oС.

Получают твердый продукт со следующими характеристиками:

Температура каплепадения Уббелоде, ^oС - 60

Содержание эпоксидных групп, % - 9

Молекулярная масса (М. М. ) - 900

Полученный продукт (предконденсат) измельчают, растворяют в ацетоне, добавляют к нему растворенный в ацетоне отвердитель - 4,4"диаминодифенилсульфон в количестве 25 вес. ч. на 100 вес. ч. предконденсата в пересчете на сухие продукты. Затем раствором связующего на пропиточной машине пропитывают 455 вес. ч. полиамидной ткани, полученной на основе высокомодульного волокна марки СВМ. Высушенный в прокатмашине препрег сворачивают в рулоны.

В. Получение металлополимерных изделий

Препрег, разрезанный на листы заданного размера, прикладывают к разогретому листу металла и прижимают плитой пресса или грузом, создавая удельное давление 3 кг/см². Через 5 мин металлический лист с наформованным препрегом может подвергаться штамповке в изделие заданной формы.

Примеры 2-7

Осуществляют аналогично примеру 1, но по параметрам таблицы 1.

Свойства металлополимерных изделий приведены в таблице 2.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР 271951, БИ 13, 1970.

2. Патент SU 1808051 А3, БИ 13, 1993.