CN102408711A - 一种自润滑杆端关节轴承用衬垫及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于自润滑材料技术领域，具体公开了一种自润滑杆端关节轴承用衬垫及其制备方法。自润滑杆端关节轴承用衬垫由以下重量份数的原料制成：共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的三元共聚物95-110份、二硫化钼5-6份、石墨1.5-4份、硬脂酸钙2-4份、硬脂酸锌2-3份、硬脂酸丁酯5-6份。本发明提供的自润滑杆端关节轴承用衬垫通过将尼龙球形分子结构打断成片型分子结构，制得的自润滑杆端关节轴承用衬垫不仅具有韧性、耐磨性、耐腐蚀性和自润滑性能良好、硬度高的优点，而且流动性好，能够保证注塑均匀以及衬垫与自润滑杆端关节轴承内圈之间的合适间隙，可有效防止热胀冷缩的影响。
Description
技术领域
本发明涉及自润滑材料技术领域，具体涉及一种自润滑杆端关节轴承用衬垫及其制备方法。
背景技术
尼龙（聚酰胺）的分子结构规整，具有高结晶性及良好的综合力学性能，其突出的特点是韧性、耐磨性和自润滑性能良好，是机械零部件制造常用的工程塑料之一，传统的自润滑杆端关节轴承使用的衬垫材料即为尼龙。尼龙作为自润滑杆端关节轴承用衬垫材料在使用过程中存在以下缺点：流动性能差、成型周期长、收缩率高，尤其在注塑时，由于受热胀冷缩的影响，很容易造成注塑尼龙的不均匀性，因此导致自润滑杆端关节轴承的摩擦系数增大，磨损加剧，甚至导致自润滑杆端关节轴承的内、外圈之间无法相对滑动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自润滑杆端关节轴承用衬垫。
本发明的目的还在于提供一种自润滑杆端关节轴承用衬垫的制备方法。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种自润滑杆端关节轴承用衬垫，由以下重量份数的原料制成：
共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的三元共聚物 95-110份
二硫化钼 5-6份
石墨 1.5-4份
硬脂酸钙 2-4份
硬脂酸锌 2-3份
硬脂酸丁酯 5-6份。
进一步地，共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的三元共聚物中共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的重量配比为：共聚尼龙:尼龙MXD-10:尼龙66=1:1:1。
一种自润滑杆端关节轴承用衬垫的制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下重量份数称取原料：共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的三元共聚物95-110份、二硫化钼5-6份、石墨1.5-4份、硬脂酸钙2-4份、硬脂酸锌2-3份、硬脂酸丁酯5-6份；
（2）将步骤（1）称取好的原料放入双螺杆造粒机中，然后再向所述双螺杆造粒机中加入铝酸酯偶联剂，所述铝酸酯偶联剂的重量为所述原料总重的0.5-2.5%，然后在双螺杆造粒机中混炼30-60秒，之后挤出造粒，制成塑料颗粒；
（3）将步骤（2）制得的塑料颗粒加入搅拌机中搅拌5-10分钟；
（4）对步骤（3）处理后的塑料颗粒进行烘干处理，烘干条件为：温度控制为100-130℃，烘干时间控制为3-5小时；
（5）注塑过程：将烘干处理后的塑料颗粒放入注塑机中进行注塑，注塑机温度控制为170-200℃、注塑压力控制为60-110bar、保压时间控制为20-50秒，通过自润滑杆端关节轴承外圈上设置的小孔，一次注塑成型，制得自润滑杆端关节轴承用衬垫。
在注塑尼龙时，由于熔体冷凝速度快，会造成注塑的不均匀性，甚至使自润滑杆端关节轴承的内、外圈之间无法相对滑动。本发明提供的自润滑杆端关节轴承用衬垫使用的原料共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的三元共聚物的尼龙结构是片形而非球形，通过将尼龙球形分子结构打断成片形分子结构，制得的自润滑杆端关节轴承用衬垫不仅具有韧性、耐磨性、耐腐蚀性和自润滑性能良好、硬度高的优点，而且流动性好，能够保证注塑均匀以及衬垫与自润滑杆端关节轴承内圈之间的合适间隙，可有效防止热胀冷缩的影响。另外，本发明提供的自润滑杆端关节轴承用衬垫是通过自润滑杆端关节轴承外圈上设置的小孔，一次注塑成型，成型周期短，收缩率低，进一步保证了注塑的均匀性以及衬垫与自润滑杆端关节轴承内圈之间的合适间隙，防止了热胀冷缩的影响，同时具有操作简单、成本较低的优点。采用本发明提供的自润滑杆端关节轴承用衬垫制得的自润滑杆端关节轴承的内、外圈之间相对滑动非常流畅，而且自润滑杆端关节轴承的承载能力好，可满足自润滑杆端关节轴承的工况要求。
此外，为了防止衬垫滑出工作表面，自润滑杆端关节轴承的外圈内表面经过滚花处理，同时在外圈内表面设计了一环型凹槽，这样可避免衬垫滑出工作表面。
附图说明
图1为设置有本发明实施例1-实施例3提供的任一自润滑杆端关节轴承衬垫的自润滑杆端关节轴承的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本实施例是自润滑杆端关节轴承用衬垫的具体实施例。本实施例提供的自润滑杆端关节轴承用衬垫由以下重量份数的原料制成：共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的三元共聚物100份、二硫化钼5份、石墨1.5份、硬脂酸钙2份、硬脂酸锌2份、硬脂酸丁酯5份。其中，共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的三元共聚物中共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的重量配比为：共聚尼龙:尼龙MXD-10:尼龙66=1:1:1。
本实施例提供的自润滑杆端关节轴承用衬垫的制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下重量份数称取原料：共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的三元共聚物100份、二硫化钼5份、石墨1.5份、硬脂酸钙2份、硬脂酸锌2份、硬脂酸丁酯5份；
（2）将步骤（1）称取好的原料放入双螺杆造粒机中，然后再向双螺杆造粒机中加入铝酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂的重量为原料总重的0.5%，然后在双螺杆造粒机中混炼60秒，之后挤出造粒，制成塑料颗粒；
（3）将步骤（2）制得的塑料颗粒加入搅拌机中搅拌10分钟；
（4）对步骤（3）处理后的塑料颗粒进行烘干处理，烘干条件为：温度控制为100℃，烘干时间控制为3小时；
（5）注塑过程：将烘干处理后的塑料颗粒放入注塑机中进行注塑，注塑机温度控制为170℃、注塑压力控制为110bar、保压时间控制为20秒，如图1所示，通过自润滑杆端关节轴承外圈1上设置的小孔2，一次注塑成型，制得自润滑杆端关节轴承用衬垫3。
实施例2
本实施例是自润滑杆端关节轴承用衬垫的具体实施例。本实施例提供的自润滑杆端关节轴承用衬垫由以下重量份数的原料制成：共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的三元共聚物110份、二硫化钼6份、石墨3份、硬脂酸钙4份、硬脂酸锌3份、硬脂酸丁酯6份。其中，共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的三元共聚物中共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的重量配比为：共聚尼龙:尼龙MXD-10:尼龙66=1:1:1。
本实施例提供的自润滑杆端关节轴承用衬垫的制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下重量份数称取原料：共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的三元共聚物110份、二硫化钼6份、石墨3份、硬脂酸钙4份、硬脂酸锌3份、硬脂酸丁酯6份；
（2）将步骤（1）称取好的原料放入双螺杆造粒机中，然后再向双螺杆造粒机中加入铝酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂的重量为原料总重的2.5%，然后在双螺杆造粒机中混炼30秒，之后挤出造粒，制成塑料颗粒；
（3）将步骤（2）制得的塑料颗粒加入搅拌机中搅拌5分钟；
（4）对步骤（3）处理后的塑料颗粒进行烘干处理，烘干条件为：温度控制为130℃，烘干时间控制为5小时；
（5）注塑过程：将烘干处理后的塑料颗粒放入注塑机中进行注塑，注塑机温度控制为200℃、注塑压力控制为60bar、保压时间控制为50秒，如图1所示，通过自润滑杆端关节轴承外圈1上设置的小孔2，一次注塑成型，制得自润滑杆端关节轴承用衬垫3。
实施例3
本实施例是自润滑杆端关节轴承用衬垫的具体实施例。本实施例提供的自润滑杆端关节轴承用衬垫由以下重量份数的原料制成：共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的三元共聚物95份、二硫化钼5份、石墨4份、硬脂酸钙3份、硬脂酸锌3份、硬脂酸丁酯6份。其中，共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的三元共聚物中共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的重量配比为：共聚尼龙:尼龙MXD-10:尼龙66=1:1:1。
本实施例提供的自润滑杆端关节轴承用衬垫的制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下重量份数称取原料：共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的三元共聚物95份、二硫化钼5份、石墨4份、硬脂酸钙3份、硬脂酸锌3份、硬脂酸丁酯6份；
（2）将步骤（1）称取好的原料放入双螺杆造粒机中，然后再向双螺杆造粒机中加入铝酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂的重量为原料总重的1.5%，然后在双螺杆造粒机中混炼40秒，之后挤出造粒，制成塑料颗粒；
（3）将步骤（2）制得的塑料颗粒加入搅拌机中搅拌8分钟；
（4）对步骤（3）处理后的塑料颗粒进行烘干处理，烘干条件为：温度控制为110℃，烘干时间控制为3小时；
（5）注塑过程：将烘干处理后的塑料颗粒放入注塑机中进行注塑，注塑机温度控制为180℃、注塑压力控制为90bar、保压时间控制为40秒，如图1所示，通过自润滑杆端关节轴承外圈1上设置的小孔2，一次注塑成型，制得自润滑杆端关节轴承用衬垫3。
对实施例1-实施例3制得的自润滑杆端关节轴承用衬垫进行了机械性能测试，测试结果见表1所示。
表1 实施例1-实施例3自润滑杆端关节轴承用衬垫的机械性能测试数据
| 测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 拉伸强度 | 35 MPa | 45 MPa | 35 MPa |
| 摩擦系数 | 0.13 | 0.14 | 0.16 |
采用实施例1-实施例3提供的自润滑杆端关节轴承用衬垫制得的自润滑杆端关节轴承的内、外圈之间相对滑动非常流畅，而且自润滑杆端关节轴承的承载能力好，可满足自润滑杆端关节轴承的工况要求。
Claims (3)
1.一种自润滑杆端关节轴承用衬垫，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：
共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的三元共聚物 95-110份
二硫化钼 5-6份
石墨 1.5-4份
硬脂酸钙 2-4份
硬脂酸锌 2-3份
硬脂酸丁酯 5-6份。
2.根据权利要求1所述的自润滑杆端关节轴承用衬垫，其特征在于，共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的三元共聚物中共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的重量配比为：共聚尼龙:尼龙MXD-10:尼龙66=1:1:1。
3.一种权利要求1所述的自润滑杆端关节轴承用衬垫的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按以下重量份数称取原料：共聚尼龙、尼龙MXD-10和尼龙66的三元共聚物95-110份、二硫化钼5-6份、石墨1.5-4份、硬脂酸钙2-4份、硬脂酸锌2-3份、硬脂酸丁酯5-6份；
（2）将步骤（1）称取好的原料放入双螺杆造粒机中，然后再向所述双螺杆造粒机中加入铝酸酯偶联剂，所述铝酸酯偶联剂的重量为所述原料总重的0.5-2.5%，然后在双螺杆造粒机中混炼30-60秒，之后挤出造粒，制成塑料颗粒；
（3）将步骤（2）制得的塑料颗粒加入搅拌机中搅拌5-10分钟；
（4）对步骤（3）处理后的塑料颗粒进行烘干处理，烘干条件为：温度控制为100-130℃，烘干时间控制为3-5小时；
（5）注塑过程：将烘干处理后的塑料颗粒放入注塑机中进行注塑，注塑机温度控制为170-200℃、注塑压力控制为60-110bar、保压时间控制为20-50秒，通过自润滑杆端关节轴承外圈上设置的小孔，一次注塑成型，制得自润滑杆端关节轴承用衬垫。
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