摩擦特征

如图1所示,对非润滑表面的氨基烷聚合物的摩擦随硬度的增加而降低。

由于较难的聚合物具有最低的摩擦系数,因此在滑动电阻很重要的情况下使用了这些材料。

这种特征,再加上其出色的耐磨性和载荷能力,是将氨基甲酸酯用于轴承和衬套的重要原因。由于氨基甲酸酯化合物的硬度接近一些塑料,因此表I中显示了氨基甲酸酯与各种塑料的比较。

表格1
解聚机 尼龙66 2.5%水 乙酰 铸造酚类未填充
比重 1.20 1.14 1.42 1.30
硬度,罗克韦尔 R90 R108 R120 M110
拉伸强度,psi 10,000 11,200 10,000 7,000
休息时伸长,% 270 200 15 - -
张力的弹性模量,10^3 psi 52 260 410 700
弹性弯曲模量(仪器),10^3 psi 81 175 410 - -
压缩模量,10^3 psi 68.75 - - - - - -
冲击力,ft lb/在凹口IZOD中,75F 15 2.0 1.4 0.3
头部挠度温度,百分比为66psi 365 300 338 260
在264 psi 135 150 255 - -
Taber磨损,CS-17,1000G,毫克损失/1000 Rev 5 7 20 - -
吸水,75F时24小时,% 1.2 0.4 0.25 0.4


图2

添加剂对摩擦特性的影响

添加剂可用于改变氨基甲酸酯聚合物的摩擦比例。使用尿电烷,Teflon®TFE氟化合物树脂和Teflon®TFE碳纤维纤维羊群显着降低该弹性体摩擦的系数。石墨的掺入增加了摩擦系数。由于这些添加剂而引起的摩擦变化如图2所示。没有添加剂的氨基烷烷被用作对照。

上面提到的添加剂将影响氨基甲酸酯的其他物理特性。表II中列出了属性变化。

表II
润滑剂添加剂对物理特性的影响
普通的解聚机 +石墨10零件 +Teflon®粉10零件 +Teflon®纤维羊群10零件
100%模量,PSI 4300 4200 4100 4100
拉伸强度,psi 9400 6500 5000 5200
伸长 @ break,% 265 180 115 125
硬度计D硬度 72 72 72 72
ASTM D470撕裂,LBS/IN 115 120 105 95
国家性传播疾病局局部磨蚀指数,% 425 365 500 890
压缩组,方法A 1350 psi,22小时 @ 158f,% 6 9 8 4

所有添加剂在10零件水平上(总重量为7.4%)都会减少模量,拉伸和伸长率。降低摩擦系数的添加剂也提高了耐磨性。用Teflon®氟化碳纤维添加获得的磨损的改善非常明显,并且在长期摩擦测试中也观察到。

添加剂的10个部分不一定是最佳。但是,有10个零件可在5个零件上进行显着改善,并且不高于15个零件。考虑到物理和摩擦特性的平衡,最佳添加剂水平可能落在5到10个零件之间。

添加剂对轴承性能的影响

石墨和Teflon®都可以改善尿烷在轴承应用中的性能。即使是石墨,也会导致摩擦系数增加,也将提供更好的轴承服务。这种意外的改进可能是由于最终在负载界面上形成石墨膜,以及填充石墨填充化合物的热导率更好。基于氨基甲酸酯,尼龙66和Delrin乙酰树脂的轴承的压力速度(PV)限制数据如图3所示。

图3

这些曲线代表轴承的性能限制。轴承可以在各个曲线以下的压力和速度的任何组合下运行,而不会造成灾难性故障。但是,光伏限制预测服务时间长度。尽管预计尿电烷可能会超过大多数热塑性塑料,但其性能将受到温度和其他环境条件的强烈影响。轴承耐用性的最佳确定是服务测试。

本章中列出的摩擦数据是通过使用推力洗衣机原理的评估获得的,该设备如图4所示。它由台式钻机,可变速度驱动器和机加工零件组成,以适应测试样品。可以使用该设备测量摩擦力和磨损。使用标准组件和较小的,易于制造的测试样品使得这种便宜的运行测试。该样品是直径为1 1/3“;一侧的圆盘,是1/16英寸宽度的边缘;该边缘构成接触区域。
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