CN107434916A - 一种半挂车支腿用支腿衬套及其制备方法 - Google Patents

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陆逢
王全兵
刘爱学
郑梯和
杨海洋
黄安民
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Abstract

本发明提供一种半挂车支腿用支腿衬套，所述支腿衬套由包括以下重量份数组分的混合物制成：尼龙：60～80份；碳纤维：5～30份；耐磨剂：2～10份；增韧剂：0～5份；抗氧剂：0～1份；稳定剂：0～1份。以此材料开发的支腿衬套不仅可以承受很大的载荷，而且具有优异的耐磨性，可以解决目前粉末冶金衬套存在的耐磨性不足的问题，同时，在使用过程中，本发明中的高分子衬套与轴承之间可以形成固体润滑膜以达到自我润滑的目的，进一步降低摩擦，自润滑轴承具有无需额外供油装置，降低轴承的运行成本，减少设备维护，并且，本发明中的支腿衬套质量轻，密度只有金属轴承的1/5，满足轻量化需求。

Description

一种半挂车支腿用支腿衬套及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种半挂车支腿用支腿衬套及其制备方法。
背景技术
支腿是一种位于半挂车前端，供半挂车和牵引车脱离后使用的一种装置。支腿衬套位于支腿齿轮箱位置，通过摇臂带动内筒在外筒中升降。支腿衬套起到摩擦和支撑的作用。
目前，市面上使用的支腿衬套主要是粉末冶金的衬套，存在的问题只要是耐磨性差，轴承磨损比较严重，导致使用寿命很短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半挂车支腿用支腿衬套及其制备方法，本发明中的支腿衬套不仅可以承受很大的载荷，还具有优异的耐磨性。
本发明提供一种半挂车支腿用支腿衬套，其特征在于，所述支腿衬套由包括以下重量份数组分的混合物制成：
尼龙：60～80份；碳纤维：5～30份；耐磨剂：2～15份；增韧剂：0～5份；抗氧剂：0～1份；稳定剂：0～1份。
优选的，所述尼龙为PA66。
优选的，所述尼龙的重量份数为65～75。
优选的，所述耐磨剂为聚四氟乙烯、MoS2和石墨中的一种或几种。
优选的，所述耐磨剂的重量份数为5～15份。
优选的，所述增韧剂为PC-28，EPDM，POE接枝马来酸酐中的一种或几种。
优选的，所述抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和N,N'-双-(3-(35-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺中的一种或几种。
优选的，所述稳定剂为Nylostab S-EED稳定剂。
本发明提供一种半挂车支腿用支腿衬套的制备方法，包括以下步骤：
将60～80重量份的尼龙、5～30重量份的碳纤维、2～15重量份的耐磨剂、0～5重量份的增韧剂、0～1重量份的抗氧剂和0～1重量份的稳定剂混合均匀，挤出造粒，然后将粒料注塑成型，得到支腿衬套。
优选的，所述挤出造粒的温度为250～270℃；
所述注塑成型的温度为250～280℃；所述注塑成型的压力为70～100MPa。
本发明提供一种半挂车支腿用支腿衬套，所述支腿衬套由包括以下重量份数组分的混合物制成：尼龙：60～80份；碳纤维：5～30份；耐磨剂：2～10份；增韧剂：0～5份；抗氧剂：0～1份；稳定剂：0～1份。以此材料开发的支腿衬套不仅可以承受很大的载荷，而且具有优异的耐磨性，可以解决目前粉末冶金衬套存在的耐磨性不足的问题，同时，在使用过程中，本发明中的高分子衬套与轴承之间可以形成固体润滑膜以达到自我润滑的目的，进一步降低摩擦，自润滑轴承具有无需额外供油装置，降低轴承的运行成本，减少设备维护，同时简化了设计及机械构造，无需废油处理，有利于环境保护等优点，并且，本发明中的支腿衬套质量轻，密度只有金属轴承的1/5，满足轻量化需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明中半挂车支腿的结构示意图；
图2为本发明中半挂车支腿用支腿衬套的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种半挂车支腿用支腿衬套，所述支腿衬套由包括以下重量份数组分的混合物制成：
尼龙：60～80份；碳纤维：5～30份；耐磨剂：2～15份；增韧剂：0～5份；抗氧剂：0～1份；稳定剂：0～1份。
所述半挂车支腿的结构如图1所示，图1为本发明中半挂车支腿的结构示意图。图1中，1为外筒，2为内筒，3为齿轮箱，4为固定孔，5为加强筋，6为导向筒，7为主动轴，8为中间轴，9为驱动轴，10为摇把，11为底板。
本发明中的支腿衬套如图2所示，图2为本发明中半挂车支腿用支腿衬套的结构示意图。
本发明针对支腿衬套的使用工况对衬套进行了针对性的改进，以尼龙为支腿衬套的主要材料，添加碳纤维作为增强，同时添加了耐磨剂、增韧剂和抗氧剂等助剂，使得本发明中的支腿衬套具有高的强度和自润滑性能，并且耐磨性好，承载高。
在本发明中，所述尼龙优选为PA66，所述尼龙的重量份数为60～80份，优选为65～75份；所述碳纤维可以是碳纤维长纤维，也可以是短切碳纤维；素数碳纤维的长度优选为3～5mm，所述碳纤维的直径优选为5.1μm，所述碳纤维的密度优选为1.8g/cm3，本发明中的碳纤维用聚氨酯进行了表面处理，其表面处理方法具体参见文献：陈同海，贾明印；液相氧化对碳纤维表面性能影响的研究，塑料工业。所述碳纤维的重量份数为5～30份，优选为10～25份，更优选为15～20份；所述耐磨剂优选为聚四氟乙烯(PTFE)、MoS2和石墨中的一种或几种；所述耐磨剂的重量份数为5～15份，优选为8～12份，更优选为9～10份；所述增韧剂优选为PC-28，EPDM，POE接枝马来酸酐中的一种或几种，更优选为EPDM；所述增韧剂的重量份数为0～5份，优选为1～4份，更优选为2～3份；所述抗氧剂优选为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)，四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)和N,N'-双-(3-(35-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(抗氧剂1098)中的一种或几种，更优选为抗氧剂168和抗氧剂1098的混合；所述抗氧剂的重量份数为0～1份，优选为0.01～0.5份，更优选为0.05～0.25份；所述稳定剂优选为S-EED；所述稳定剂的重量份数为0～1份，优选为0.01～0.5份，更优选为0.05～0.25份。
本发明对所述支腿衬套的结构以及形状没有特殊的限制，采用本领域技术人员常用的支腿衬套的形状和结构即可。
本发明还提供了一种半挂车支腿用支腿衬套的制备方法，包括以下步骤：
将60～80重量份的尼龙、5～30重量份的碳纤维、2～10重量份的耐磨剂、0～5重量份的增韧剂、0～1重量份的抗氧剂和0～1重量份的稳定剂混合均匀，挤出造粒，然后将粒料注塑成型，得到支腿衬套。
在本发明中，所述尼龙、碳纤维、耐磨剂、增韧剂、抗氧剂和稳定剂的种类和用量与上文中尼龙、碳纤维、耐磨剂、增韧剂、抗氧剂和稳定剂的种类和用量一致，在此不再赘述。
本发明优选将除碳纤维之外的其他原料按照上述比例混合均匀，碳纤维通过侧喂料加入，通过双螺杆挤出机挤出造粒，然后将得到的粒料在支腿衬套模具中进行注塑成型，得到支腿衬套。
在本发明中，所述挤出造粒的温度优选为250～270℃，更优选为250～260℃；所述挤出造粒过程中转速螺杆的转速优选为250rpm。
完成所述挤出造粒后，本发明优选将粒料在100℃下干燥4～8小时，然后加入注塑机注塑成型，得到支腿衬套。所述注塑成型的温度优选为250～280℃，更优选为260～270℃；所述注塑成型的压力优选为70～100MPa，更优选为80～90Mpa。
本发明提供一种半挂车支腿用支腿衬套，所述支腿衬套由包括以下重量份数组分的混合物制成：尼龙：60～80份；碳纤维：5～30份；耐磨剂：2～10份；增韧剂：0～5份；抗氧剂：0～1份；稳定剂：0～1份。以此材料开发的支腿衬套不仅可以承受很大的载荷，而且具有优异的耐磨性，可以解决目前粉末冶金衬套存在的耐磨性不足的问题，同时，在使用过程中，本发明中的高分子衬套与轴承之间可以形成固体润滑膜以达到自我润滑的目的，进一步降低摩擦，自润滑轴承具有无需额外供油装置，降低轴承的运行成本，减少设备维护，同时简化了设计及机械构造，无需废油处理，有利于环境保护等优点，并且，本发明中的支腿衬套质量轻，密度只有金属轴承的1/5，满足轻量化需求。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种半挂车支腿用支腿衬套及其制备方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将10kgPA66、0.5kgPTFE、0.5kgPC-28、0.01kg抗氧剂168和0.01kg稳定剂混合均匀，1kg碳纤维长纤维通过侧喂料加入，通过双螺杆挤出机在250℃下挤出造粒，然后将挤出的粒料在支腿衬套模具中一次注塑成型，得到支腿衬套。
实施例2
将10kgPA66、1.0kgPTFE、0.5kgEPMD、0.01kg抗氧剂1098和0.01kg稳定剂混合均匀，1.5kg短切碳纤维通过侧喂料加入，通过双螺杆挤出机在260℃下挤出造粒，然后将挤出的粒料在支腿衬套模具中一次注塑成型，得到支腿衬套。
实施例3
将10kgPA66、1.0kgPTFE、0.5kgPOE接枝马来酸酐、0.02kg抗氧剂1098和0.02kg稳定剂混合均匀，2kg碳纤维长纤维通过侧喂料加入，通过双螺杆挤出机在250℃下挤出造粒，然后将挤出的粒料在支腿衬套模具中一次注塑成型，得到支腿衬套。
实施例4
将10kgPA66、1.5kgPTFE、0.5kgEPMD、0.02kg抗氧剂(0.01kg168,0.01kg1098)和0.02kg稳定剂混合均匀，2kg短切碳纤维通过侧喂料加入，通过双螺杆挤出机在260℃下挤出造粒，然后将挤出的粒料在支腿衬套模具中一次注塑成型，得到支腿衬套。
本发明对实施例1～4中的支腿衬套进行了性能检测，结果如表1所示，表1为本发明实施例1～4中支腿衬套的性能数据。
表1本发明实施例1～4中支腿衬套的性能数据
本发明以实施例1中的支腿衬套和现有的粉末冶金材质的支腿衬套为样品，分别在载荷为80KN，速度在20mm/min条件下进行200h的磨损试验，结果如表2所示，表2为本发明实施例1的支腿衬套和粉末冶金衬套的磨损量。
表2本发明实施例1的支腿衬套和粉末冶金衬套的磨损量
试验前/mm 试验后 磨损量
粉末冶金套 25.15 25.50 0.35
实施例1中支腿衬套 25.18 25.42 0.24
由表1和表2中的数据可以看出，本发明中的支腿衬套不仅耐磨性好，并且还具有较好的力学性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种半挂车支腿用支腿衬套，其特征在于，所述支腿衬套由包括以下重量份数组分的混合物制成：
尼龙：60～80份；碳纤维：5～30份；耐磨剂：2～15份；增韧剂：0～5份；抗氧剂：0～1份；稳定剂：0～1份。
2.根据权利要求1所述的支腿衬套，其特征在于，所述尼龙为PA66。
3.根据权利要求1所述的支腿衬套，其特征在于，所述尼龙的重量份数为65～75。
4.根据权利要求1所述的支腿衬套，其特征在于，所述耐磨剂为聚四氟乙烯、MoS2和石墨中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的支腿衬套，其特征在于，所述耐磨剂的重量份数为5～15份。
6.根据权利要求1所述的支腿衬套，其特征在于，所述增韧剂为PC-28，EPDM，POE接枝马来酸酐中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的支腿衬套，其特征在于，所述抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和N,N'-双-(3-(35-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的支腿衬套，其特征在于，所述稳定剂为Nylostab S-EED稳定剂。
9.一种半挂车支腿用支腿衬套的制备方法，包括以下步骤：
将60～80重量份的尼龙、5～30重量份的碳纤维、2～10重量份的耐磨剂、0～5重量份的增韧剂、0～1重量份的抗氧剂和0～1重量份的稳定剂混合均匀，挤出造粒，然后将粒料注塑成型，得到支腿衬套。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述挤出造粒的温度为250～270℃；
所述注塑成型的温度为250～280℃；所述注塑成型的压力为70～100MPa。
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