DE1922756B2 - Verbessern der Abriebsbeständigkeit und Gleitfähigkeit von Kunststofformkörpern durch Zusatz von Schmieröl - Google Patents

Verbessern der Abriebsbeständigkeit und Gleitfähigkeit von Kunststofformkörpern durch Zusatz von Schmieröl

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Description

Zur Zeit sind als abriebsbeständige oder schleifbeständige oder eine Gleitfähigkeit aufweisende Kunststoffmaterialien Polyamid-, Polyacetale Polyäthylen- und Polyphenolharze bekannt, die auf Gebieten niederer Belastung zur Anwendung gelangen. Jedoch können diese Harze nicht auf den Gebieten von höherer Belastung zur Anwendung gelangen.
Auf einem Gebiet höherer Belastung kann lediglich Polytetrafluorethylen verwendet werden. Jedoch ist der Bereich, in welchem Polytetrafluorethylen verwendet werden kann, auf Grund der hohen Kosten sehr beschränkt.
Es wurde dann versucht, die Abriebsbeständigkeit von gewöhnlich verwendeten synthetischen Harzen zu verbessern, indem man den Kunststoffmaterialien eine poröse Struktur erteilt, die nun mit öl gefüllt werden kann oder indem man außerdem in die Kunststoffmaterialien Molybdändisulfit oder Graphit einmischt.
Jedoch konnten bei dem ersteren öl enthaltenden Material von poröser Struktur, dessen Schmierwirkung zwar beträchtlich verbessert war, keine allgemein bekannten Maßnahmen, wie Strangpressen und Spritzgußformen, angewendet werden. Bei dem letzteren Material war dessen Produktion infolge der Zusatzmaterialien beschränkt.
Es wurden nunmehr wiederholt Untersuchungen zu dem Zweck ausgeführt, den Kunststoffmaterialien eine bevorzugte und vorteilhafte Schmierwirkung durch gleichförmiges Einmischen eines Schmieröles oder eines Schmiermittels zu erteilen. Die Versuche bezüglich der voistehend angegebenen synthetischen Harze, Polyamid und Polyacetal zeigten, daß beim Mischen mit einem öl und Formen oder Formpressen eine Neigung zum Abtrennen des Öles auf Grund der fehlenden Affinität zu dem öl auftrat; Polyäthylen neigt bei Zugabe einer geringen Menge öl zu einer Verminderung seiner mechanischen Festigkeit, obgleich es einen gewissen Grad an gegenseitiger Mischbarkeit mit einem Kohlenwasserstofföl aufweist, und Phenolharze können beim Formen nicht ausreichend gehärtet werden.
Es wurden wiederholt weitere Versuche zur Überwindung dieser Schwierigkeiten und zur Untersuchung
ι ο der Zugabe von Schmieröl zu den Harzen mit Hilfe von Polyäthylen von sehr hohem Molekulargewicht ausgeführt, und dabei wurde gefunden, daß Polyäthylen z. B. ein nach dem Niederdruckverfahren hergestelltes Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von etwa
is 500 000 und einem möglichst niedrigen Schmelzindex für diesen Zweck verwendet werden kann.
Gemäß der Erfindung wurde ein Verfahren zum Verbessern der Abriebsbeständigkeit und Gleitfähigkeit von Kunststofformkörpern durch Zusatz von Schmieröl zu der Formmasse geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Schmieröl vor dem Zusatz zu der Formmasse auf einen Träger wie üblich durch Mischen absorbiert, wobei der Träger einen Schmelzpunkt oder eine Schmelzviskosität von oberhalb dem- oder derjenigen des Kunststoffes besitzt, einen Oberflächenbereich von wenigstens 0,01 m2 g aufweist und aus der Gruppe von
1. einem nicht schmelzbaren anorganischen Pulver,
2. einem synthetischen Material von hohem MoIekulargewicht,
3. einem natürlich vorkommenden Material von hohem Molekulargewicht oder
4. Gemischen hiervon
gewählt ist, der Formmasse zugibt und anschließend die Mischung verformt.
Kombinationen von GrundkunststoffmaterialJen und synthetischen Trägern von hohem Molekulargewicht sind in den nachstehenden Tabellen I und II aufgeführt. Tabelle I zeigt eine Kombination, wobei die Schmelztemperatur des Trägers höher ist als die Formungstemperatur des Grundkunststoffmaterials. Tabelle II zeigt einige Beispiele für Kombinationen, bei welchen die Fließfähigkeit beim Schmelzen des Trägermaterials wesentlich niedriger als diejenige des Grundstoffmaterials ist.
In den Tabellen bezeichnet »B« das Grundkunststoffmaterial und »C« das Trägermaterial.
Tabelle I
Kom-
iinalion		 Material F. (0C) Formungs Ober
flächen
Nr. temperatur bereich
( C) (m2/g)
1 B Poly-t-capron- 215 235
amid
C Polytetrafluor- 327 — 9,219
äthylen
2 B Poly-f-capron- 215 230 . —
amid
C Phenolharz 240 — 0,031
3 B Acetalharz 175 210 —
C Polyhexy- 240 — 2,384
methylen-
adipamid
Kombination
Nr.
4 B
C
5 B
C
Fortsetzung
Material
Acetalharz
Polycarbonat
Polyäthylen
Poly-f-capronamid
-.< ei l-ormungs-
lcmperatiir 		Ober-
llächen-
bercich
( Cl Im" a)
175 210
240 — 9,903
120 150 —
215 — 0,313
Kombination
Nr
6 B
C
Material
Epoxyharz
Polyäthylen
Kl Cl
120
I-ormunjiN-j temperatur'
100
Oberflachenhcreich
2,336
Beispiele für Träger mit einem Oberflächenbereich von oberhalb 0,01 m2/g sind Baumwolle (10,105 m2/g), Musselin ^7,851 m2/g), gebrannter Ton (7,186 m2 ;g) od. dgl., und diese können mit dem Grundmaterial von Polyäthylen, Poly-f-capronamid od. dgl. vereinigt werden.
Tabelle!!
Kombination
Nr.		 Material F.( C) Formungs
temperatur		 Fließfähigkeit Oberflächen
bereich
(0C) (Poise, kg/cm2) (m2,g)
1 B Poly-f-capronamid 225 240 8 · 102, 40
C Niederdruckpolyäthylen 137 — 2 ■ 102, 40 0,981
2 B Poly-f-capronamid 225 240 5 ■ 102, 20 —
C Polyhexamethylenadipamid 267 — 3 · 102, 20 —
3 B Acetalharz 175 220 4 · 103, 40 —
C Niederdruckpolyäthylen 130 — 5 · 105, 40 0,381
4 B Acetalharz 175 220 2 · 103, 40 —
C Hochdruckpolyäthylen 120 — 12· 105, 40 0,915
5 B Epoxyharz 137 150 10 —
(gehärtet)
C Niederdruckpolyäthylen 137 — 2-106 0,981
6 B Hochdruckpolyäthylen 120 173 3 ■ 103, 40 —
C Acetylcellulose 160 — 9-10* 1,218
7 B Polyvinylchlorid 120 1S4 5 · 104, 40 —
C Niederdruckpolyäthylen 130 — 5 · 105, 40 0,381
8 B Hochdruckpolyäthylen 120 190 3 · 103, 40 —
C Niederdruckpolyäthylen 137 -- 5 · 105, 40 3,238
Aus den vorstehenden Tabellen 1 und II ist ersichtlich, daß die Schmelzviskosität des Trägerkunststoffmaterials in gewünschter Weise mehr als das 3fache der Schmelzviskosität des Grundkunststoffmaterials beträgt; wenn diese Bedingungen hinsichtlich Oberflächenbereich und Schmelzviskosität ausreichend erfüllt sind, braucht das Molekulargewicht von Polyäthylen nicht so hoch zu sein, obgleich bei Zunahme des Molekulargewichts eine gute Schmier- oder Gleitwirkung und eine gute Abriebsbeständigkeit erhalten werden kann.
Mit Bezug auf Tabelle II sind die mittleren Molekulargewichte des Niederdruckpolyäthylens und Hochdruckpolyäthylens, wie sie in den Kombinationen Nr. 1, 3, 4, 5, 7 und 8 verwendet werden, 140 000, 70 000, 40 000, 140 000, 70 000 bzw 1 000 000.
Im allgemeinen können Materialien mit einer sehr niedrigen Schmelzfließfähigkeit, beispielsweise Polyäthylen, Phenolharze, Polyamid, Polyester, Polytetrafluorethylen, und natürliche Fasern, z. B. Baumwolle, Asbest od. dgl. und anorganische Materialien, z. B. Ruß, Kaolin, gebrannter Ton, Aktivkohle od. dgl., als Träger für die meisten Grundkunslstoffmaterialien gemäß der Erfindung verwendet werden. In diesem Fall können das Grundmaterial und der Träger von der gleichen Materialart, sein, und der Träger kann von einer hitzehärtbaren Art sein.
Um die Schmelzviskosität des zu verwendenden Trägers zu erhöhen und dadurch den Unterschied zu
so der Viskosität des Schmieröls zu vergrößern, kann der Träger gemäß der Erfindung physikalisch und chemisch unter Bildung einer dreidimensionalen Struktur vernetzt sein. Andererseits kann zur Verbesserung der Beibehaltung von Schmieröl oder zur Verbesserung der Anwendbarkeit und Eignung für Kunststoffmaterialien der Träger gebrannt werden, um porös und ausreichend getrocknet zu sein, so daß das Schmieröl mühelos absorbiert wird.
Der zu verwendende Träger kann gehärtet sein oder zwecks Modifizierung gepfropft sein, und außerdem können zwei oder mehrere Arten von Trägermaterialien gewünschtenfalls gemischt werden.
Allgemein bekannte synthetische Schmieröle, z. B. Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff enthaltende
fts Schmieröle auf Erdölbasis, Diesteröle, Siliconöle, AJcylenglykolöle, Olefinöle, halogenierte Kohlenwasserstofföle od. dgl. können zur Anwendung gelangen, wobei ein Schmieröl mit einer möglichst hohen Hitze-
beständigkeit erwünscht ist. Außerdem können hochschmelzende Wachse, z. B. Paraffine, Olefine od. dgl., und Polyäthylen und Polypropylen von niederem Molekulargewicht od. dgl. verwendet werden.
Die synthetischen Harze, die als Kunststoffmaterial gemäß der Erfindung verwendet werden Können, umfassen: thermoplastische synthetische Harze mit hoher Wärmebeständigkeit, z. B. Polyamid, Polyacetal, PoIycarbonat, Polyäthylen, Polyäthylenterephthalat, Polypropylen, Acrylnitril-, Butadien-, Styrol-Harze, hitzehärtbare synthetische Harze, wie Phenolharze, Epoxyharze, Polyesterharze, Harnstoffharze, Diacrylphthalatharze od. dgl.
Die vorstehend aufgeführten thermoplastischen oder hitzehärtbaren Harze können einen vorhergehend einverleibten Zusatz von Füllstoffen, z. B. Metallpulver, wie Eisen, Kupfer, Aluminium od. dgl., oder Metalloxyde, Glaspulver, Metalloxydpulver, anorganische Fasern (Glasfsern), natürliche Fasern oder Kunstfasern od. dgl., zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften und mechanischen Festgkeit der Grundkunststoffmaterialien enthalten und können mit bekannten festen Schmiermitteln, z. B. Molybdändisulfid, Graphit, Bornitrid, Calciumfluorid od. dgl., zur Erhöhung der Schmier- oder Gleitwirkung versetzt sein.
Die Erfindung kann in folgender Weise ausgeführt werden:
1. Ein Schmieröl wird mit einem Polyäthylen von sehr hohem Molekulargewicht gemischt. Bevorzugt ist das Polyäthylen vor dessen Gebrauch von dem an der Oberfläche von Polyäthylen absorbierten Wasser befreit und ausreichend getrocknet. Das so getrocknete Polyäthylen wird mit dem öl gemischt oder mit dem öl imprägniert, was unter atmosphärischem oder verringertem Druck ausgeführt werden kann, nachdem das Polyäthylen in einer Stickstoffatmosphäre bei 190° C während 15 Minuten zwecks Sinterung stehengelassen wurde, um es porös zu machen; erforderlichenfalls kann das Imprägnieren mit dem öl nach Zerbrechen oder Zermahlen von Polyäthylen ausgeführt werden.
2. Das in der vorstehend beschriebenen Weise erhaltene Polyäthylen von sehr hohem Molekulargewicht, das das öl enthält, wird dem thermoplastischen synthetischen Harz, z. B. dem vorstehend beschriebenen Polyamid, Polyacetal, Polyäthylen od. dgl., zugegeben, damit vermischt und dann verformt.
Außer der vorstehend geschilderten Ausführungsform der Erfindung können in vorteilhafter Weise die folgenden Abänderungen vorgenommen werden:
Durch die Verwendung eines Trägers kann nicht nur eine Art eines Schmieröls zugegeben werden, sondern es können auch verschiedene Füllstoffe zugesetzt werden. Beispielsweise kann ein Antioxydationsmittel, ein Treibmittel, ein elektrisch isolierendes öl od. dgl. und ein Oberflächenbehandlungsmiltcl oder ein festes Schmiermittel zur Erhöhung des Haftvermögens von Füllstoffen und ein Härtungsmittcl zugegeben werden.
Weiterhin kann die Schleif- oder Abriebsbeständigkeit eines Kunststoffmaterials wesentlich verbessert werden, indem man ein Schmieröl, vermischt mit einer oder mehreren besonderen höheren Fettsäuren, wie nachstehend beschrieben, deren Estern, Amiden, ChIoriden, Metallseifen oder anderen ölverbesserern oder deren Mischung mit Mineralölen oder synthetischen Schmierölen verwendet.
Höhere Fettsäuren und deren Derivate, die gemäß der Erfindung angewendet werden können, umfassen:
1. Gesättigte Fettsäuren:
Caprinsäure, Undecansäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Behensäure, Lignocerinsäure, Cerotinsäure, Montansäure, Melissinsäure od. dgl;
2. Ungesättigte Fettsäuren:
Decylensäure, Dodecylensäure (Tudinsäure), Physetölsäure, Myristensäure (Tetradecensäure), Somaünsäure, Petroselinsäure, Oleinsäure, Elai-
dinsäure, Cadrinsäure (Vaccensäure), Condinsäure, Licansäure, Walölsäure, Ersinsäure, Erucasäure (Brassidinsäure), Ceracorensäure, Cetoleinsäure, Seiacholeinsäure, Tallölfettsäure, Ximenynsäure, Linolsäure, Linolensäure, Clupanodon-
säure, Lanopalminsäure, Lanocerinsäure od. dgl;
3. Oxysäuren:
Ricinolsäure od. dgl;
4. Andere Säuren (Ketosäuren od. dgl.):
Licansäure od. dgl;
5. Fettsäureester:
Este· von Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Amy 1-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Decyl-, Dodecyl-, Cetyl-(contyl) oder Oleyl-Alkohol od. dgl. und einer gesättigten Fettsäure, z. B. Essigsäure, Capronsäure, Önanthsäure, Caprylsäure, Pelargonsäure, Undecansäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Lignocerinsäure, Cerotinsäure, Montansäure, Melissinsäure od. dgl., oder einer ungesättigten Säure, z. B. Petroselinsäure, ölsäure, Eladidinsäure, Linolensäure, Linolsäure, Arachidinsäurc, Brasidinsäure, Erucasäure, Ricinolsäure od. dgl;
Ein zweiwertiger Fettsäureester, ein Glycidylester od. dpi.:
6. Fettsäureamid:
Oxtylamid, Decylamid, Laurylamid, Myristylamid, Palmitylamid, Stearylamid, Eikosylamid, Docosylamid od. dgl;
7. Chlorierte Verbindungen der vorstehend unter (1) bis (6) aufgeführten Verbindungen:
Chlorierte Stearinsäure, chloriertes o-Tolylstearinsäureamid, dichloriertes Methylstearat od. dgl;
8. Metallseifen:
Seife von Stearinsäure, ölsäure, Palmitinsäure, Laurinsäure od. dgl. und einem Metall;
9. Andere ölverbesserer:
Aminseifen, Stickstoff enthaltenden Fettsäureseifen, z. B. Fettsäureamid.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen erläutert.
Beispiel 1
Volumprozent eines Mineralöls Nr. 200 wurden in ein Niederdruckpolyäthylen eingemischt, und Volumprozent der Mischung und 3% Graphit wurden in ein Polyacetal eingemischt, und die erhaltene Mischung wurde bei 1900C durch Spritzguß geformt.
Beispiel 2
Das im Beispiel 1 beschriebene öl enthaltende Niederdruckpolyäthylen wurde bei 190" C in einer
StickstofTalmosphäre während 20 Minuten gesintert und in ein Polyacetal, wie im Beispiel 1 beschrieben, eingemischt, worauf die erhaltene Mischung nach dem Spritzgußverfahren verarbeitet wurde.
Beispiel 3
Niederdruckpolyäthylen, das bei 190" C in einer Stickstoffatmosphäre während 10 Minuten gesintert worden war, wurde mit 30 Volumprozent des Mineralöls Nr. 200 unter einem verringerten Druck von unterhalb 0,5 mm Hg während einer Dauer von 30 Minuten imprägniert und wurde auf eine Teilchengröße von etwa 0,59 mm gemahlen und mit 25 Gewichtsprozent Poly-f-capronamid und außerdem mit 30% Fe-Pulver und 3% Graphit gemischt, worauf die Mischung nach dem Spritzgußverfahren weiterbehundelt wurde.
Bei Prüfung der Zusammensetzungen gemäß der Erfindung auf ihre Abriebsfestigkeit wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:
Niederdruckpolyäthylen
20% öl enthaltendes Niederdruckpolyäthylen
Poly-f-capronamid
Poly-f-capronamid 20%
Niederdruckpolyäthylen
(20% öl)
Poly-f-capronamid 20%
Niederdruckpolyäthylen
30% Fe-Pulver"
Poly-f-capronamid 20%
Niederdruckpolyäthylen
30% Fe-Pulver
3% Graphit
Abriebsbreilc (mm)
198 kg χ
36 m see
gebacken
gebacken
gebacken
6,5
5,0
4,0 2,5
198 kg x
0.054 m see
uebacken 2>
4,0
3.0
3°
2,8
Die Abriebsbreite wurde unter Anwendung der Meßmethode von Ohgoshi (Japan) gemessen.
Dieser Versuch wurde unter Anwendung eines 200-m-Lauftestes ohne Anwendung eines anderen Schmiermittels ausgeführt. Bei den Versuchen in der vorstehenden Tabelle wurde: als öl das Mineralöl Nr. 200 verwendet.
Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß der Kunststoff bei Vermischung mit einem Füllstoff, z. B. Metallpulver od. dg!., eine Abriebs- oder Scheuerfestigkeit bei hoher Belastung und hoher Geschwindigkeit besitzt, wobei bei niedriger Geschwindigkeit kein Füllstoff erwünscht ist. Es wird angenommen, daß dies auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß die Reibungswärme bei hoher Geschwindigkeit in Gegenwart eines Metallpulvers abgestrahlt wird und gleichzeitig die Scherzugfestigkeit durch das vorhandene Füllmaterial erhöht wird und daß daher die Hitzebeständigkeit in größerem Ausmaß verbessert ist
Beispiel 4
20 Teile Turbinenöl Nr. 200 wurden in Polypropylen eingemischt, und 30 Teile der Mischung wurden zu Poly-r-capronamid (bezogen auf dessen Gewicht) zu- 6s gegeben und damit gemischt, und die erhaltene Zusammensetzung wurde bei 240 C geformt, um einen Film mit einer Dicke von 0,5 mm zu bilden.
Anschließend wurde der Film in ein Lösungsgemisch von 2,4-Toluylen- und 2,6-Toluylendiisocyanat (2,4-2,6-trylene-diisocyanate) im Verhältnis von 80:20 eingetaucht, um Poly-f-capronamid bei 1000C und 30 mm Hg zu vernetzen.
Beispiel 5
Die Arbeitsweise von Beispiel 4 wurde unter Verwendung von Phenolharz als Träger und von einem Glasfasern enthaltenden Polyamid als Kunststoffmaterial zur Bildung eines Film wiederholt. Die Vernetzungsbehandlung wurde nicht ausgeführt.
Beispiel 6
Die Arbeitsweise von Beispiel 4 wurde unter Verwendung von Polyhexamethylenadipamidpulver mit einem Oberflächenbereich von 2,384 m2/g als Träger, von Mineralöl (DTE öl HH) als Schmieröl und von Polyacetal als Kunststoffmaterial wiederholt, wobei eine Formungstemperatur von 2200C angewendet wurde.
Beispiel 7
Die Arbeitsweise von Beispiel 5 wurde unter Verwendung von Baumwolle mit einem Oberflächenbereich von 0,105 m2/g als Träger und unter Verwendung von Hizex Nr. 1000 (Hi-Zek — Hochschlagfestes Ziegler-Polyäthylen) als Kunststoffmaterial wiederholt, wobei eine Formungstemperatur von 1700C angewendet wurde.
Beispiel 8
10 Teile eines Mineralöls (DTE-Öl HH) und 1 Teil )-Aminopropyltriälhoxisilan wurden gemischt und zur Absorption auf 100 Teile eines ausreichend getrockneten Kaolins (Oberflächenbereich 7,851 m2/g) gebracht, worauf das Material in hochschlagfestes Ziegler-Polyäthylen eingemischt und bei 1700C geformt und danach einer Elektronenbestrahlung bei einer Stärke von 30 Mrad unterworfen wurde, um das Polyäthylen zu vernetzen.
Beispiel 9
50% Mineralöl (DTE-Öl HH) und 3% von CPB-Graphit wurden in ein Niederdruckpoiyäthyien eingemischt und anschließend in ein Polyamidmaterial (Poly-f-capronamid), das Glasfasern enthielt, eingemischt und einer Spritzgußformung bei 2700C unterworfen.
Beispiel 10
100 Teile Polyäthylen und 20 Teile eines kristallinen Wachses, das bei 120° C geschmolzen war, wurden gemischt und ferner in Polyäthylen in einem Ausmaß von 15 Volumprozent eingemischt und einer Spritzgußformung bei 190" C unterworfen.
Beispiel 11
2C-0 Teile von Polyhexamethylenadipamidpulver wurden ausreichend getrocknet, und 50 Teile von Turbinenöl Nr. 200 und 0,05 Teile von y-Phenolnaphthylamin wurden in 100 Teile des getrockneten Polyhexatnethylenadipamidpulvers eingemischt. Andererseits wurden 1 OTeile Siliconöl in die verbleibenden
309 539/525
100 Teile des Polyhexamelhylcnadipamid-Trägermalerials eingemischt.
Diese beiden Arten von Trägermaterialien wurden ausreichend gemischt und einem Kunststoffmalerial eingemischt und einer Spritzgußformung bei 2400C unterworfen.
Beispiel 12
15 Teile Turbinenöl Nr. 200 wurden mit 50 Teilen Polyhexamethylenadipamidpulver gemischt.
Andererseits wurden 80 Teile von wasserfreier Hyminsäure mit 50 Teilen des gleichen Trägers gemischt.
Die beiden Komponenten wurden gut gemischt und S dann 100 Teilen eines Epoxyharzes und 0,5 Teilen Tridimethyiaminomcthylphenol zugemischt und bei 1200C während 5 Stunden gehärtet.
Die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung wurden bezüglich ihrer Abriebsfestigkeit untersucht, ίο wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:
Material
Poly-f-capronamid
Polyacetal
N 6 mit einem Gehalt an Glasfasern
T mit einem Gehalt an MoS2
Graphit
N 6 — 10% H 7000 (mit einem Gehall an 15 Teilen
öl)
N 6 — 10% HM (mit einem Gehalt an 30 Teilen öl) N 6 — 7% HM (mit einem Gehalt an 10 Teilen öl)
N 6 — 30% Glasfasern
Du — 10% T (mit einem Gehalt an 15 Teilen öl)
Du 10% N (mit einem Gehalt an 10 Teilen öl) ... Du — 10% H 7000 P (mit einem Gehalt an 15 Teilen öl)
Abriebsausmaß (mm)
6.6 g (kg) 19,8 kg
gebacken
gebacken
gebacken
3,2
2,3
2,0
2,0
1,5
4,3
4,0
2,2
gebacken
gebacken
gebacken
5,5
2,5
4,8
5,5
3,3
6,0
6,0
gebacken
Zugfestigkeit
(kg/cm2)
700
650
1700
'50
640
550
1300
510
490
510
Dieser Versuch wurde mittels eines 200-m-Lauftestes bei 3,5 m/sec ohne Verwendung eines anderen Schmiermittels ausgeführt. In der vorstehenden Tabelle bedeutet »mit einem Gehalt an ... öl« die Verwendung von Turbinenöl Nr. 200 als Schmieröl. Außerdem bedeutet N 6 »Poly-f-capronamid«, T bedeutet ein Polytetrafluorethylen, H 7000 P bedeutet Polyäthylen, HM Hedeutet Polyäthylen und Du bedeutet Polyacetal.
Obgleich die Erfindung in der Weise wie in den vorstehenden Beispielen beschrieben ausgeführt werden kann, kann sie auch in der nachstehend angegebenen Weise durchgeführt werden. Bei der praktischen Ausführung der Erfindung werden dabei Grundkunststoffträger, Schmieröl od. dgl. in den folgenden Arbeitsgängen gemischt:
a) Erwünschterweise werden der Träger und das Schmieröl vorhergehend entwässert und getrocknet, bevor das Schmieröl dem Träger zugegeben wird. Wenn zwei oder mehrere Arten von Trägern oder Schmierölen verwendet werden, können diese zwei oder mehrere Arten vorhergehend gemischt werden, oder eine dieser Arten kann zuerst mit der anderen gemischt werden und kann weiterbehandelt werden, um die Endmischung zu erhalten. In jedem Fall soll die Arbeitsweise so ausgeführt werden, um mühelos eine gleichförmige Mischung zu erhalten.
Außerdem kann ein Schmieröl zugegeben und gemischt werden, um unter verringertem oder überatmosphärischem Druck gut absorbiert zu werden, und ein Träger kann zur Modifizierung vor oder nach der Zugabe des Schmieröls gebacken oder gesintert werden. Ferner können der Träger und das Schmieröl chemisch oder physikalisch mittels Elektronenbestrahlung behandelt werden, um die Viskosität des Schmieröls zu erhöhen oder zu erniedrigen (ein Schmieröl auf einem Polyäthylenträgeir hoher Dichte zu vernetzen).
b) Die vorstehend unter a) erhaltene Mischung von Träger und Schmieröl wird gleichförmig einem Grundkunststoffmaterial zugegeben und eingemischt.
Bei Verwendung eines hitzehärtbaren Kunslsloffmaterials als Grundmaterial können jedoch verschiedene Reaktionen, z. B. Vorpolymerisation und Vorkondensation od. dgl., nach dem Mischarbeitsgang ausgeführt werden, oder erforderlichenfalls können zusätzlich die Arbeitsgänge einer Modifizierung, Vernetzung, Pfropfung und Bestrahlung des zu verwendenden Trägers ausgeführt werden, oder es können Glasfasern, Metallpulver, anorganische Pulver, Silan, Bor od. dgl. zugegeben werden.
c) Das Grundkunststoffmaterial wird unter den Formungsbedingungen geformt. Erforderlichenfalls sind hierbei die hochmolekulare Modifizierungsreaktion oder die Vernetzung des Trägers oder des Grundmaterials oder des Schmieröls die gleichen wie unter b)
(6) beschrieben. (Elektronenbestrahlung des Polyäthylengrundmaterials, Behandlung eines Polyamidgrundmaterials in einer Diisocyanatatmosphäre od. dgl.)
Weitere Ausführungsformen der Erfindung werden
an Hand des folgenden Beispiels erläutert.
Beispiel 13
50 Volumteile eines Polyäthylens, 20Volumteile Stearinsäure und 30 Volumteile Turbinenöl Nr. 200 wurden bei 1500C gemischt, und 90% eines Polyäthylens wurden zugemischt, worauf die Mischung gemahlen und mit Hilfe eines Extruders extrudiert wurde.
Die gemäß der Erfindung erzielte Wirkung ist aus den nachstehenden Angaben ersichtlich.
Probe
Nr.		 Polyäthylen Stearinsäure Turbinenöl
Nr. 200
(Teile) (Teile) (Teile)
I 50 20 30
2 50 50 0
3 50 0 30
4 50 25 50
Polyacelal
80 80 80 80
Die in der vorstehenden Tabelle angegebenen Proben stellen Zusammensetzungen dar, bei welchen das Mischungsverhältnis mit Bezug auf verschiedene Ausgangsmaterialien abgeändcn wurde. Die vorstehenden vier Proben und Polyacelal, 5% Graphit und Polyacetal und Polyamid MoS2 wurden auf ihre Abriebsbeständigkeit unter den nachstehend aufgeführten Bedingungen geprüft.
Bedingungen
1. Belastung 600 kg
Reibgeschwindigkeit 50/min
Winkel ± 30"
Zahl 5 105
2. Belastung 600 kg
Reibgeschwindigkeit 150/min
Winkel ±30°
Zahl 150 10*
Es wurden dabei die folgenden Versuchsergebnisse gefunden:
Probe
Nr.
1
2
3
4
Polyacetal —
5% Graphit
Polyacetal
Polyamid
Tempe
Abriebsmenge ratur
erhöhung
(mg) (C)
50*) 30
35*) 25
218*) 25
109*) 20
gebacken (Reib-
geschw. unter
halb 3000)
desgl. —
desgl. —
*) Mit einem Gehalt an ausgeschwitztem öl.
Anmerkung:
Die Bezeichnungen in den Beispielen weichen in vielen Fällen von den ursprüngliehen Bezeichnungen ab. Teils handelt es sich dabei um die Entfernung von Warenzeichen, teils um die Berichtigung von Schreibund Übersetzungsfehlern. Sollte dadurch ein Teil der Beispiele sachlich nicht mit den ursprüngliehen Beispielen übereinstimmen, so sei daran erinnert, daß aus Ergänzungen oder Berichtigungen, die den Gegenstand der Anmeldung erweitern, Rechte nicht hergeleitet werden können (§ 26 [5] PatG).

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Verbessern der Abriebsbeständigkeit und Gleitfähigken von Kunststofformkörpern durch Zusatz von Schmieröl zu der Formmasse, dadurch gekennzeichnet, daß man das Schmieröl vor dem Zusatz zu der Formmasse auf einem Träger wie üblich durch Mischen absorbiert, wobei der Träger einen Schmelzpunkt oder eine Schmelzviskosität von oberhalb dem- oder derjenigen des Kunststoffes besitzt, einen Oberflächenbereich von wenigstens 0,01 m2/g aufweist und aus der Gruppe von
1. einem nicht schmelzbaren anorganischen Pulver,
2. einem synthetischen Material von hohem Molekulargewicht,
3. einem natürlich vorkommenden Material von hohem Molekulargewicht oder
4. Gemischen hiervon
gewählt ist, der Formmasse zugibt und anschließend die Mischung verformt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Träger (2) ein Polyäthylen mit einem mittleren Molekulargewicht von über 50 000 verwendet.
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