CN102153852A - 弹塑性聚合物合金滑动轴承材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弹塑性聚合物合金滑动轴承材料，其包括以下质量份的原料：100-120份预聚体树脂、20-45份交联固化剂、1-6份的抗磨剂、2-17份的润滑剂、0.1-1份消泡剂、0-0.5份的极压剂。本发明的材料具有耐磨、抗冲击、高极限PV值的特点，适合作水润滑或自润滑非金属轴承材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种弹塑性聚合物合金滑动轴承材料。
背景技术
轴承是用于确定旋转轴与其他零件相对运动位置，起支承或导向作用的零部件。轴承在工作过程中，其径向方向承受了长期的载荷，也承受了较大的摩擦，因此轴承容易发生蠕变、甚至出现疲劳损坏或者磨损失效，导致轴承需要不断更换。
理想的非金属轴承材料对材料摩擦学性能如抗磨性，自润滑性，极限PV值都有非常高的要求。目前很多轴承材料对摩擦副磨损严重，极限PV值偏低，自润滑效果不佳，难以实现干启动。传统非金属材料需预先通润滑介质或浸泡润滑介质，充分润滑以后才能启动，一方面增加复杂润滑系统，第二方面由于润滑系统的不稳定性直接导致润滑失效，致使轴承烧毁，因此其应用范围受到了限制。
聚合物基制成的轴承材料具有自润滑及耐磨损等特点，其正在受到越来越广泛的关注，专利CN03111884.4介绍了一种耐高温聚合物基复合材料滑动轴承，其PV值在1.30-1.49MPa·m/s之间。
发明内容
本发明的目的是提供一种弹塑性聚合物合金滑动轴承材料。
本发明所采取的技术方案是：
一种弹塑性聚合物合金滑动轴承材料，其包括以下质量份的原料：100-120份预聚体树脂、20-45份交联固化剂、1-6份的抗磨剂、2-17份的润滑剂、0.1-1份消泡剂、0-0.5份的极压剂。
所述的预聚体树脂为聚氨酯预聚体树脂。
所述的交联固化剂为4,4'-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)、亚甲基双邻氯苯胺、4,4’-亚甲基-双-(2,6-二乙基苯胺)、1,4-二仲丁氨基苯、4,4'-二仲丁氨基二苯甲烷中的至少一种。
所述的抗磨剂为表面接枝羟基或羧基的超高分子量聚乙烯。
所述的润滑剂为固体润滑剂与液体润滑剂的混合物，液体润滑剂与固体润滑剂混合比例任意。
所述的固体润滑剂为合成蜡、石墨、聚四氟乙烯超细粉中的至少一种。
所述的液体润滑剂为全氟聚醚润滑脂、氟素脂、润滑硅脂中的至少一种。
所述的消泡剂为有机硅消泡剂。
所述的极压剂为二硫化钼、磷酸三甲酚酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯、偏硼酸钠、偏硼酸钾中的至少一种。
本发明的有益效果是：本发明的材料具有耐磨、抗冲击、高极限PV值的特点，适合作水润滑或自润滑非金属轴承材料。
附图说明
图1为本发明的材料制成的轴承的温升曲线图。
图2为本发明的材料配方制备轴承的流程示意图。
具体实施方式
预聚体树脂为聚氨酯预聚体树脂，为下列商品型号中的至少一种：LF750D、RN-1501、Royalcast 2505。
抗磨剂为表面活化超高分子量聚乙烯，为下列商品型号中的至少一种：Inhance UH-1250、Inhance UH-1080。
消泡剂为有机硅消泡剂，为下列商品型号中的至少一种：SAG 638、SAG 622、SAG 47。
为了满足颜色的不同需求，在配方中还可加入白色浆、黑色浆中的至少一种，白色浆商品型号为：CA-80701/1211，黑色浆商品型号为：CE-80481/9121。
结合图2，本发明的材料配方制备轴承的过程如下：
1）配料、混料；
2）原料送入脱泡罐脱泡，70-90℃下自循环；
3）计量泵计量，混合；
4）浇注、灌模；
5）110-118℃下熟化2-20min，脱模；
6）100℃下退火12-16小时得到轴承材料毛胚；
7）机械加工得成品轴承。
下面结合具体实施例对本发明的材料配方做进一步的说明：
实施例1：
表1是本发明的弹塑性聚合物合金滑动轴承材料的原料组成：
表1：弹塑性聚合物合金滑动轴承材料的原料组成
| 原料 | 重量份 |
| 聚氨酯预聚体（型号： RN-1501） | 12 |
| 聚氨酯预聚体（型号：LF750D ） | 100 |
| 表面活化超高分子量聚乙烯（型号：Inhance UH-1250） | 5 |
| 合成蜡（型号：Sasolwax C80） | 5 |
| 全氟聚醚润滑脂（型号：Fluoroguard PCA） | 0.1 |
| 有机硅消泡剂（型号：SAG 638） | 0.5 |
| 交联固化剂（名称：4,4'-亚甲基双（3-氯-2,6-二乙基苯胺）） | 39.2 |
| 白色浆（型号：CA-80701/1211） | 1 |
实施例2：
表2是本发明的弹塑性聚合物合金滑动轴承材料的原料组成：
表2：弹塑性聚合物合金滑动轴承材料的原料组成
| 原料 | 重量份 |
| 聚氨酯预聚体（型号：LF750D ） | 100 |
| 表面活化超高分子量聚乙烯（型号：Inhance UH-1250） | 2 |
| 石墨（型号：Asbury 3121） | 2 |
| 全氟聚醚润滑脂（型号：Fluoroguard PCA） | 0.2 |
| 有机硅消泡剂（型号：SAG 622） | 0.5 |
| 交联固化剂（名称：4,4'-亚甲基双（3-氯-2,6-二乙基苯胺）） | 38.9 |
| 极压剂二硫化钼（型号：Molyslip AS/65） | 0.05 |
| 黑色浆（型号：CE-80481/9121） | 1 |
实施例3：
表3是本发明的弹塑性聚合物合金滑动轴承材料的原料组成：
表3：弹塑性聚合物合金滑动轴承材料的原料组成
| 原料 | 重量份 |
| 聚氨酯预聚体（型号：Royalcast 2505） | 100 |
| 表面活化超高分子量聚乙烯（型号：Inhance UH-1250） | 1.5 |
| 聚四氟乙烯超细粉（型号：Polymist F-5A） | 12 |
| 全氟聚醚润滑脂（型号：Fluoroguard PCA） | 0.1 |
| 有机硅消泡剂（型号：SAG 622） | 0.5 |
| 交联固化剂（名称：亚甲基双邻氯苯胺） | 35 |
| 极压剂二硫化钼（型号：Molyslip AS/65） | 0.05 |
| 黑色浆（型号：CE-80481/9121） | 0.1 |
| 白色浆（型号：CA-80701/1211） | 1 |
实施例4：
表4是本发明的弹塑性聚合物合金滑动轴承材料的原料组成：
表4：弹塑性聚合物合金滑动轴承材料的原料组成
| 原料 | 重量份 |
| 聚氨酯预聚体（型号：Royalcast 2505） | 60 |
| 聚氨酯预聚体（型号：LF750D ） | 60 |
| 表面活化超高分子量聚乙烯（型号：Inhance UH-1250） | 6 |
| 聚四氟乙烯超细粉（型号：Polymist F-5A） | 16.5 |
| 全氟聚醚润滑脂（型号：Fluoroguard PCA） | 0.5 |
| 有机硅消泡剂（型号：SAG 622） | 1 |
| 交联固化剂（名称：亚甲基双邻氯苯胺） | 40 |
| 极压剂偏硼酸钾 | 0.5 |
实施例5：
表5是本发明的弹塑性聚合物合金滑动轴承材料的原料组成：
表5：弹塑性聚合物合金滑动轴承材料的原料组成
| 原料 | 重量份 |
| 聚氨酯预聚体（型号：RN-1501） | 100 |
| 表面活化超高分子量聚乙烯（型号：Inhance UH-1080） | 1 |
| 合成蜡（型号：Sasolwax C80） | 1.9 |
| 全氟聚醚润滑脂（型号：Fluoroguard PCA） | 0.1 |
| 有机硅消泡剂（型号：SAG 47） | 0.1 |
| 交联固化剂（名称：4,4’-亚甲基-双-(2,6-二乙基苯胺)） | 38 |
根据实施例1-3的配方制备的材料的性能分别如表6-8：
根据表6- 8的结果可以看出，材料具有较好的力学性能，按照《GB7948-87，非金属轴承极限PV试验方法》来检测本发明的材料配方制成的轴承，干摩擦极限PV值为1.69MPa·m/s（线速度5.13m/s条件下），同时得到图1，可以看出，轴承14分钟才升温至110℃（载荷：0.3Mpa线速度5.13m/s条件下），所以可以支持大部分工况的干启动。水润滑条件下极限PV值为101.3 MPa·m/s（线速度5.13m/s，海水循环润滑条件下）
本发明的材料具有耐磨、抗冲击、高极限PV值的特点，适合作水润滑或自润滑非金属轴承材料。
Claims (9)
1.一种弹塑性聚合物合金滑动轴承材料，其特征在于：其包括以下质量份的原料：100-120份预聚体树脂、20-45份交联固化剂、1-6份的抗磨剂、2-17份的润滑剂、0.1-1份消泡剂、0-0.5份的极压剂。
2.根据权利要求1所述的一种弹塑性聚合物合金滑动轴承材料，其特征在于：所述的预聚体树脂为聚氨酯预聚体树脂。
3.根据权利要求1所述的一种弹塑性聚合物合金滑动轴承材料，其特征在于：所述的交联固化剂为4,4'-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)、亚甲基双邻氯苯胺、4,4’-亚甲基-双-(2,6-二乙基苯胺)、1,4-二仲丁氨基苯、4,4'-二仲丁氨基二苯甲烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种弹塑性聚合物合金滑动轴承材料，其特征在于：所述的抗磨剂为表面接枝羟基或羧基的超高分子量聚乙烯。
5.根据权利要求1所述的一种弹塑性聚合物合金滑动轴承材料，其特征在于：所述的润滑剂为固体润滑剂与液体润滑剂的混合物，液体润滑剂与固体润滑剂混合比例任意。
6.根据权利要求5所述的一种弹塑性聚合物合金滑动轴承材料，其特征在于：所述的固体润滑剂为合成蜡、石墨、聚四氟乙烯超细粉中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种弹塑性聚合物合金滑动轴承材料，其特征在于：所述的液体润滑剂为全氟聚醚润滑脂、氟素脂、润滑硅脂中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种弹塑性聚合物合金滑动轴承材料，其特征在于：所述的消泡剂为有机硅消泡剂。
9.根据权利要求1所述的一种弹塑性聚合物合金滑动轴承材料，其特征在于：所述的极压剂为二硫化钼、磷酸三甲酚酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯、偏硼酸钠、偏硼酸钾中的至少一种。
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