147719. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy vegy- és kopásállóságú műszén előállítására poliolefinekkel való impregnálás útján és nagy vegyi ellenállóképességű örvényszivattyú

Megjelent 1960. október 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.719. SZÁM 39. b. OSZTÁLY - SE—921. ALAPSZÁM SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Eljárás nagy végy- és kopásállóságú mű szén előállítására poliolefinekkel való impregnálás útján és nagy vegyi ellenálló képességű örvényszivattyú Szerves Vegyipari és Műanyagipari Kutató Intézet, Budapest Feltaláló: Ferenezi Győző oki. gépészmérnök A bejelentés napja: 1959. május 12. mázva a sav-lúgállóság mellett a kopásállósághoz szükséges kötőszilárdság és az alacsony súrlódástényező is mind száraz, mind pedig nedves súrlódás esetén biztosítható. További előnyként jelentkezik — ezen impregnáló anyagok hidrofób tulajdonsága következtében, hogy a poláros folyadéknak az egymáson csúszó felületek közötti keskeny hézagba való behatolásához túlnyomás szükséges. így pl. örvényszivattyúk ezen anyagokkal impregnált műszéngyűrűs tömszelencéinek csöpögése csökkenthető, ül. megszüntethető. Oldószermentes eljárásnál az impregnálást megkönnyíti (mert a viszkozitást lecsökkenti), viszont az előnyös tulajdonságokat lényegében nem befolyásolja — a poliolefinekkel rokon — paraffinnak az impregnáló anyaghoz való hozzákeverése. A célra kevés grafitot tartalmazó ún. kemény műszénkészítmények az alkalmasabbak. Az impregnálás végezhető oldószeres módszerrel, nyomás alkalmazásával és anélkül, valamint oldószer nélküli olvadékkal nagy nyomás segítségével. Az oldószeres — nyomást nem alkalmazó — eljárás esetében a műanyag híg oldatból adszorbciós jelenség következtében jut a pórusokba. Az adszorbció — a fizikai lehetőségek határain belül — annál intenzívebb, minél kisebbek a műszén pórusméretei és minél nagyobbak a műanyag molekulái. Tehát ebben az esetben a műszén műanyaggal való telítődésének mértéke az oldat töménységétől legfeljebb csak időben függ. Az optimális töménység általában 500 centipoise körüli viszkozitási értéknél tapasztalható. Pl. impregnáló anyagként polietilénnek tetralinos oldatát alkalmazva (az oldás a molekulasúlytó] függően 100—200 C°-on következik be) az oldat töménysége (ugyancsak a molekulasúlytól függően) kb. V2

—10%-osig adódhat. Az impregnálást nyomás alatti térben végezve a műanyag-molekulák lebomlásának veszélye (a Az ipar számos területén — így elsősorban savas, lúgos közegeket szállító örvényszivattyúk tömszelencéiben — nyernek alkalmazást olyan műszénkészítmények, melyeknek hővezetőképességgel és — ezen korrodáló folyadékközegek jelenlétében is — nagy kopásállósággal és kis súrlódással kellene bírniok. Eddig még nem voltak ismeretesek olyan műszénkészítmények, amelyek ezen körülményeknek maradéktalanul megfeleltek volna, részben a korrózióval szembeni korlátolt ellenállás következtében, részben pedig a kellő kopásállóság hiánya miatt. A csupán szénmódosulatokat tartalmazó műszenek tökéletes vegyállósága és jó hővezetőképessége közismert. Ismeretes továbbá, hogy a száraz súrlódásnak kitéve :

—

. szén-grafit összetételüktől függő — jó kopásállósággal és alacsony súrlódástényezővel rendelkeznek, mivel a súrlódó felületek egyenetlenségeit lekopott műszén-szemcsék töltik ki és így az egymáson csúszó felületek tükrösekké válnak. Folyadék közeg jelenlétében történő nedves súrlódás esetében azonban felületi tükör nem alakul ki; a folyadék a műszén-szemcsék et állandóan kimossa, amiért is a súrlódástényező értéke és a kopás mérve nagy. Ezért nedves súrlódás esetében szükségessé válik a műszén kopásállóságának — azaz kötőszilárdságának — növelése, amely impregnálással (a pórusoknak folyadékközeggel történő kitöltésével) és az impregnáló anyagnak ezt követő megszilárdításával oldható meg. Ilyen célokra eddig főleg fenol-, vagy más gyanta-féleségeket használtak, melyek általában, jó savállósággal bírnak ugyan, de lúgokkal szemben csak kismértékben ellenállóak. Impregnáló anyagként — a jó vegyállóságú poliolefineket (etilén, propilén polimereket, vagy etilén-, propilén-, izobutilén kopolim ereket) alkal-