Новый антифрикционный материал на основе иглопробивного войлока, состоящего из гибридных волокон птфэ и свмпэ пропитанных эпоксидным связующим

На нашем предприятии создан новый антифрикционный композитный материал на основе матрицы из иглопробивного войлока, состоящего из смеси волокон ПТФЭ и СВМПЭ пропитанных эпоксидным связующим. Это сочетание представляет собой многофункциональный композит, сочетающий уникальные свойства каждого из компонентов. Такая структура позволяет достичь:

Низкий коэффициент трения – за счёт ПТФЭ.
Высокая износостойкость – благодаря СВМПЭ.
Хорошая механическая прочность и жёсткость – обеспечивается эпоксидным связующим.
Химическая стойкость – как ПТФЭ и СВМПЭ , так и эпоксидная смола обладают высокой устойчивостью к химическим веществам.

Для равномерного распределения волокон в смеси применена оригинальная технология, позволяющая практически идеально чередовать гибридные волокна в смеси, Для улучшения адгезионного контакта с матрицей. активацию поверхности волокон осуществляли коронным разрядом. Пропитку осуществляли эпоксидным связующим холодного отверждения ЭД-20.Отверждение производили при температуре 60-80 С под давлением. Формировали два типа изделий - пластины и кольца. Свойства композита при следующем объемном сочетании компонентов – смола 20%, 40% волокно СВМПЭ и 40% волокно ПТФЭ приведены в таблице.

Механические свойства:

Характеристика	Значение	Комментарий
Прочность на сжатие	60–120 МПа	Зависит от плотности войлока и степени пропитки смолой
Прочность на изгиб	50–90 МПа	Умеренная жесткость благодаря эпоксидной матрице
Твёрдость по Бринеллю	70–80 HB	Зависит от давления при отверждении
Ударная вязкость	5–12 кДж/м²	За счёт связанных иглопробивкой волокон — поглощение энергии
Модуль упругости	1–3 ГПа	В зависимости от давления при отверждении
Коэффициент теплового расширения	~60×10⁻⁶ /°C	Ниже, чем у чистых полимеров

Трибологические свойства

Характеристика	Значение	Комментарий
Коэффициент трения (сухое трение)	0.05–0.15	Очень низкий, благодаря ПТФЭ
Износ (линейный)	1–10 мкм/час	Зависит от нагрузки и контртела; СВМПЭ снижает износ
Удельная износостойкость	0.1–1.0 ×10⁻⁶ мм³/(Н·м)	Хорошая стойкость к абразивному износу за счет волокон СВМПЭ
Работоспособность без смазки	Отличная	Самосмазывающийся материал
Температурный диапазон работы	-50°C до +130°C	Ограничен рабочим температурным диапазоном волокнами СВМПЭ

Области применения

Подшипники скольжения
Втулки, направляющие, шайбы
Уплотнения и сальники
Компоненты конвейеров пищевого оборудования
Детали робототехники и автоматизации
Автомобильные и авиационные узлы трения

Конкуретными материалами являются композиты:
- POM+ порошок PTFE;
-PEEK+ порошок PTFE.
Предлагаемый материал значительно дешевле и выпускается в нашей стране.