|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Композиционный фрикционный материал на основе волокон целлюлозы, содержащий термореактивное полимерное связующее, отличающийся тем, что дополнительно содержит минерал природного происхождения – шунгит, при следующем соотношении компонентов, мас.%: волокна целлюлозы - 30-50, шунгит - 38-50, термореактивное полимерное связующее - 5-20.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Композиционный фрикционный материал на основе волокон целлюлозы, содержащий термореактивное полимерное связующее, отличающийся тем, что дополнительно содержит минерал природного происхождения – шунгит, при следующем соотношении компонентов, мас.%: волокна целлюлозы - 30-50, шунгит - 38-50, термореактивное полимерное связующее - 5-20.
(19)
Евразийское
патентное
ведомство
028331
(13) B1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.11.30
(21) Номер заявки 201500597
(22) Дата подачи заявки
2015.05.20
(51) Int. Cl.
C08L 1/02 (2006.01) C08K3/04 (2006.01) C08L 97/02 (2006.01) C08K13/04 (2006.01)
(54)
КОМПОЗИЦИОННЫЙ ФРИКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ ВОЛОКОН
(43) 2016.11.30
(96) 2015/EA/0079 (BY) 2015.05.20
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ИНСТИТУТ ПОРОШКОВОЙ МЕТАЛЛУРГИИ" (BY)
(72) Изобретатель:
Ильюшенко Александр Федорович, Дмитрович Александр Анатольевич, Сарока Дмитрий Игнатьевич, Роговой Александр Николаевич, Криволапов Петр Николаевич (BY)
(56) RU-C1-2047018 ЕР-А2-0270089 RU-C1-2264440 JPH-A-04142388 RU-A-2006116728
(57) Изобретение относится к области поликомпонентных фрикционных безасбестовых материалов на основе целлюлозных волокон, предназначенных для работы в условиях жидкостного трения в передающих и предохранительных узлах автотракторной техники. Композиционный фрикционный материал на основе волокон целлюлозы содержит минерал природного происхождения - шунгит, и имеет следующий состав, вес.%: целлюлоза - 30-50, шунгит - 38-50, полимерное связующее -5-20. Шунгит применяется для замены большого числа компонентов, используемых в материалах-аналогах, с целью увеличения коэффициентов трения, стабильности момента сил трения и повышения технологичности изготовления.
Изобретение относится к области поликомпонентных фрикционных безасбестовых материалов на основе целлюлозных волокон, предназначенных для работы в условиях жидкостного трения в передающих и предохранительных узлах автотракторной техники.
Фрикционные материалы на основе целлюлозных волокон представляют собой сложные многокомпонентные композиции, в состав которых входят различные виды материалов, отличающиеся природой происхождения и геометрическим параметрам частиц. В качестве основных компонентов фрикционных материалов, получаемых по технологии бумажного производства, используются
органические и неорганические волокна - целлюлоза и термостойкие волокна (арамидные, из ароматических полиамидов, полиимидов и др.), выдерживающие длительную эксплуатацию при температурах 200-300°С;
углеродные волокна;
графитсодержащие минералы, устойчивые в агрессивных средах, физиологически безвредные, обладающие широким спектром свойств.
минеральные материалы на основе оксидов кремния (диатомит и пр.)
разнообразные функциональные добавки (цинк стеарат, сульфат алюминия) [1,2,3].
Производство фрикционных изделий на основе целлюлозных волокон, в общих чертах повторяющее технологию изготовления бумаги (картона), в то же время является в большой степени наукоемким и сложным процессом, включающим следующие основные технологические операции:
приготовление бумажной массы (подготовка, размол и смешение компонентов);
введение в состав бумажной массы компонентов, способствующих получению необходимого комплекса триботехнических характеристик готового изделия;
выработка бумажной массы на бумагоделательной машине (разбавление водой, отлив, прессование и сушка, а также первичная отделка);
пропитка термостойкими полимерными композициями;
окончательная отделка (каландрирование, резка, вырубка фрикционных накладок); подготовка стальных основ (обезжиривание, нанесение клеящего состава);
соединение элементов фрикционного материала со стальными основами (склеивание, термообработка);
нанесение на поверхности трения профиля маслоотводящих канавок (выдавливание, механическая обработка);
сортировка и упаковка. [4]
Известен фрикционный материал на основе целлюлозных волокон, имеющий следующий состав, вес.%: целлюлозные волокна - 30 (длина более 1 мм); фенольной смолы - 31; диатомит - 23; арамидные волокна - 10 (длина: 6 до 20 мм); кварц - 5; сульфат натрия - 1. Недостатками данного материала являются невысокий коэффициент трения и сложная многостадийная технология изготовления материала, обусловленная большим количеством разнородных компонентов [1]. Этот наиболее близкий по составу материал взят в качестве прототипа.
Как показали исследования триботехнических характеристик, неравномерное распределение компонентов наполнителей является одной из причин нестабильности фрикционных характеристик пар трения. Соединение в композиции большого количество дисперсных и волокнистых наполнителей - с технологической точки зрения сложный процесс, требующий применения специальных методик и специализированного оборудования и оснастки.
Техническая задача, которую решает предлагаемое изобретение, заключается в сокращении перечня смешиваемых компонентов, используемых при изготовлении фрикционного материала, и как следствие устранение неравномерности распределения компонентов в объеме фрикционного материала.
Данная техническая задача решается в композиционном фрикционном материале на основе волокон целлюлозы, содержащем минерал природного происхождения - шунгит, и имеющем следующий состав, вес.%: целлюлоза - 30-50; шунгит - 38-50; полимерное связующее - 5-20.
Благодаря данному материалу увеличился коэффициент трения, уменьшилось изменение коэффициента трения в течении циклических испытаний, увеличилась стабильность коэффициента трения в рамках одного цикла торможения проводимого при испытаниях, что отражено при испытаниях на стенде ИМ-58. Предлагаемый фрикционный материал на целлюлозной основе для работы в условиях масляной среды обладает коэффициентом трения не менее 0,12, против 0,10 у прототипа, и коэффициентом стабильности момента сил трения (Мср/Ммакс) не менее 0,8, у прототипа 0,8, допустимое удельное давление до 35 кг/см2, у прототипа до 25 кг/см2. Улучшение фрикционных характеристик материала достигнуто за счет устранения неравномерности распределения компонентов в объеме фрикционного материала.
В качестве основы для фрикционного материала используется целлюлозное волокно. Оно способствует связыванию частиц смеси компонентов с водой и образует сетчатые молекулы, что ведет к увеличению прочности фрикционного материала. Целлюлозное волокно вводится так же, как противоусадочный и блокирующий компонент: препятствует образованию трещин при высыхании материала. Непосредственно длинна волокон на фрикционные свойства материала критического влияния не оказывает.
Примером реализации данного изобретения служит один из вариантов фрикционного материала,
разработанного в ГНУ "Институт порошковой металлургии", получаемого по технологии бумажного производства. Состав данного материала представлен в таблице.
Состав фрикционного материала
Наименование компонентов
Содержание
компонентов, мае. %
I Целлюлоза
1 рафитсодержащий материал Шунгит
Полимерное связующее
(¦термореактивные
смолы)
Диспергированную в воде водонерастворимую смолу вводят в композитную массу, подготовленную на водной основе, в качестве проклеивающего компонента. Проклейка бумаги происходит во всем объеме материала и обеспечивает изотропность свойств, экономию целлюлозных волокон за счет возможного увеличения содержания наполнителя в композиции бумажной массы, при одновременном уменьшении пылимости бумаги.
Высокая работоспособность фрикционных дисков, производимых по рассматриваемой технологии (допустимое давление до 4 МРа, начальная скорость скольжения до 40 м/с, температура масла до 200°С), позволяет сегодня применять их не только в автоматических коробках переключения передач, но и в тя-желонагруженных узлах трения - тормозах, предохранительных и передающих узлах трения - тормозах, предохранительных и передающих узлах энергонасыщенных машин и механизмов. Шунгит заменяет большую часть компонентов, применяемых в материалах-аналогах, равномерно распределяется по материалу, чем увеличивает коэффициент трения, стабильность момента сил трения и повышает технологичность изготовления.
Источники информации
1. Ш-А-5807518, 1998
2. Ito, K. Designing Paper Type Wet Friction Material for High Strength and Duubility, / K. Ito, K.A. Barker, M. Kubota, S. Yoshida SAE Technical Paper Series 1998, No. 982034, 1-7
3. US 20060223907, 2006
4. Комаров, В.И. Технология целлюлозно-бумажного производства, / В.И. Комаров [и др.]; под общ. ред. П.С. Осипова. - в 3 т.- т. 2. Производство бумаги и картона. Ч. 1: Технология производства и обработки бумаги и картона. В.И. Комаров [и др.]; под общ. ред. П.С. Осипова. - СПб.: Политехника, 2005.
423 с.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Композиционный фрикционный материал на основе волокон целлюлозы, содержащий термореактивное полимерное связующее, отличающийся тем, что дополнительно содержит минерал природного происхождения - шунгит, при следующем соотношении компонентов, мас.%: волокна целлюлозы - 3050, шунгит - 38-50, термореактивное полимерное связующее - 5-20.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
028331
- 1 -
028331
- 1 -
028331
- 1 -
028331
- 1 -
028331
- 1 -
028331
- 3 -
|
