Антифрикционные добавки

Уменьшают коэффициент трения, снижают износ. К антифрикционным добавкам относятся фторопласты, смазки, дисульфид молибдена, графит, арамидное волокно, нитрид бора, диселениды металлов, иодистый кадмий и др.

Фторопласт

Фторопласт – это уникальный материал, полученный химическим путем. Фторопласт (известный также, как фторопласт-4) отличается высокой химической стойкостью, не изменяется даже при кипячении в царской водке. Вместе с феноменальной инертностью фторопласт-4 характеризуется малой пористостью, отличными электрическими и механическими свойствами. Хорошая механическая прочность фторопласта (фторопласт-4) сохраняется в области температур от -190 °С до + 250 °С.

Фторопласт-4 обладает низким, почти не зависящим от температуры коэффициентом трения, совершенно гидрофобен, физиологически инертен. Диэлектрические свойства фторопласта не изменяются до 200 °С, а химические - 300 °С. Эти свойства материала делают изделия из фторопласта незаменимыми в химической, электротехнической промышленности, приборостроении, машиностроении, атомно-энергетической, пищевой, легкой и медицинской промышленности.

Для повышения твердости фторопласта, его теплопроводности, стойкости к истиранию, снижения деформации под нагрузкой и коэффициента термического расширения к фторопласту-4 добавляют различные наполнители, выдерживающие его температуру переработки (360 °С).

Введение во фторопласты таких наполнителей, как стекловолокно, графит, бронза, кокс, дисульфид молибдена позволяет в 200-1000 раз уменьшить износ уплотнительного элемента, в несколько раз увеличить теплопроводность, в 5-10 раз увеличить прочность при сжатии и твердость. Введение во фторопласт углеволокна приводит к значительному повышению температуры термической деформации, прочности, твердости, модуля сдвига, стабильности размеров, сопротивления ползучести и деформации под долговременной нагрузкой.

Из фторопласта и композиций на его основе изготавливают детали, химическую аппаратуру, емкости, мембраны и диафрагмы, клапаны и трубопроводы, прокладки и уплотнительные устройства, транспортные ленты и многое другое. В машиностроении фторопласт и композиции на его основе используются в узлах трения механизмов машин и приборов в качестве опор и подшипников скольжения, подвижных уплотнителей - поршневых колец, манжет и т.п.

Использование фторопластов в узлах трения повышает надежность и долговечность механизмов, обеспечивает стабильную эксплуатацию в условиях агрессивных сред, глубокого вакуума и при криогенных температурах. В электронной радиотехнике – фторопласт применяется для изоляции проводов, кабелей, разъемов, изготовления печатных плат, пазовой изоляции электрических машин, а также технике СВЧ. В медицинской и фармацевтической промышленности для изготовления протезов кровеносных сосудов, сердечных клапанов, емкостей для хранения крови и сыворотки, упаковку для лекарств и многое другое.

Фторопласт физиологически и биологически безвреден. В пищевой промышленности и бытовой технике фторопласт используется для изготовления облицовки валков для раскатки теста, антиадгезионных покрытий, для изготовления уплотнений молочных насосов и насосов для пищевых жидкостей. Применение изделий из фторопластов всегда эффективно, поскольку их использование повышает надежность, увеличивает срок службы конструкций и механизмов, облегчает ремонт и эксплуатацию, экономит цветные металлы.

Смазки необходимы для предотвращения прилипания изделия к поверхности формующего инструмента. При остывании расплава смазки мигрируют к поверхности изделия, образуя защитный антиадгезионный слой. Таким образом, по механизму действия они существенно отличаются от пластификаторов. Из сказанного также следует, что при расплавлении пластмассы вещества этой группы распределяются по всему объему расплава и, следовательно, влияют на его реологические свойства и, прежде всего, на эффективную вязкость, как правило, в сторону ее снижения.

Положительный эффект от введения смазок и реологических добавок наблюдается независимо от полярности полимера и степени растворимости в нем этих веществ.

В качестве смазок используют чаще всего стеараты кальция или цинка, парафины, силиконы.

Для снижения вязкости расплавов служат полиэтиленовые воски, олеиновая или стеариновая кислоты и те же стеараты. Практика показывает, что нанесение одного процента олеиновой кислоты на поверхность гранул полипропилена уменьшает его вязкость на 40-60 %.

Количество смазок и реологических добавок не должно превышать минимально необходимого. Избыток таких добавок приводит к снижению прочности и химической стойкости пластмасс.

Стеараты кальция - твердое вещество, нерастворимое в воде. Применяется как пластификатор при переработке пластических масс и как свето – и термостабилизаторы поливинилхлорида, загустителей и присадок к маслам и смазкам, ингибиторов коррозии, как добавка при производстве красок. Стеараты применяют в качестве загустителей различных нефтепродуктов при получении пластичных смазок, применяемых в узлах трения, сиккативов, в качестве зажигательных смесей, антисептиков, присадок, диспергаторов, эмульгаторов, депрессоров, катализаторов и ингибиторов в самых различных отраслях народного хозяйства.

Стеараты натрия - белое мыло – твердое вещество, растворимое в воде. Применяют в качестве технологических смазок при холодной деформации металлов, производстве моющих средств, эмульгаторов, битумных эмульсий, ингибиторов коррозии. Стеараты применяют в качестве загустителей различных нефтепродуктов при получении пластичных смазок, применяемых в узлах трения, сиккативов, в качестве зажигательных смесей, антисептиков, присадок, диспергаторов, эмульгаторов, депрессоров, катализаторов и ингибиторов в самых различных отраслях народного хозяйства.

Стеараты цинка - твердое вещество, нерастворимое в воде. Применяется как пластификатор при переработке пластических масс и как свето – и термостабилизаторы поливинилхлорида, загустителей и присадок к маслам и смазкам, ингибиторов коррозии, как добавка при производстве красок. Стеараты применяют в качестве загустителей различных нефтепродуктов при получении пластичных смазок, применяемых в узлах трения, сиккативов, в качестве зажигательных смесей, антисептиков, присадок, диспергаторов, эмульгаторов, депрессоров, катализаторов и ингибиторов в самых различных отраслях народного хозяйства.

Парафин

Парафин представляет собой смесь углеводородов метанового ряда, преимущественно нормального строения с 18 – 35 атомами углерода в молекуле. Молекулярная масса 300-450. Парафин вещество белого цвета. Регулярное строение углеводорода обуславливает его кристаллические свойства. Температура плавления парафинов разных марок от 42 до 560С. Используется в качестве добавки, уменьшающей прилипание к металлическим поверхностям при производстве резин и пластмасс.

Силиконы – это полимеры, обладающие различной вязкостью, хорошими диэлектрическими, термоизоляционными, смазывающими, клеящими и другими свойствами, которые позволяют применять силиконы в качестве разнообразных смазок.

Арамидное волокно характеризуется самой низкой плотностью, высокой удельной прочностью при растяжении; высоким сопротивлением удару и динамическим нагрузкам, очень низкой прочностьи при сжатии и изгибе.

Единицей, характеризующей комплексную нить, где используется арамидное волокно, является детекс (detex) - вес 10 км. нити.