CN110524921A - 一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种塑料‑钢背复合自润滑板材的快速粘接方法，所述方法，通过将具有粘接性能的高分子塑料通过挤出机，采用淋膜方式直接涂覆在钢板上，然后将涂覆后的钢板和高分子自润滑塑料薄膜通过热轧辊进行连续热压复合，实现快速粘结复合；所述制备复合自润滑板材的方法最小产量在30平方米/小时以上，相对于片状热压工艺和连续热压复合工艺，相较于片状热压工艺能源消耗降低60％，相较于粘胶膜连续热压工艺能源消耗降低20％；而且其直接淋膜工艺过程更加稳定，缺陷更少。

Description

一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接方法
技术领域
本发明涉及一种自润滑板材的粘接方法，具体涉及一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接工艺。
背景技术
自润滑轴承是一类在运转过程中不需要从外部给油润滑的干摩擦轴承，干摩擦轴承材料大体可分为三类：塑料类、金属类和陶瓷类。塑料类干摩擦轴承材料分为单一塑料类和塑料-钢背复合自润滑材料两种类型的轴承，其中塑料-钢背复合自润滑材料因其突出的优点使其应用最为广泛。
现有的塑料-钢背复合自润滑材料的制备工艺产量低，能耗高，生产效率低，同时需要高温高压，工艺条件苛刻，操作复杂。
现有的制备工艺中急需提供一种新的塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接工艺开发，以解决上述现有技术的缺陷。
发明内容
发明要解决的问题
为了克服上述技术问题，本发明提供了一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接方法，所述方法工艺产量高、能耗低，生产效率得到了较大的提高，生产成本也有了明显的降低，同时制备的工艺条件相对于现有技术更加温和，操作简便。
用于解决问题的方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：
一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接方法，包括以下步骤：
(1)放卷预热：将钢带和高分子自润滑塑料薄膜通过放卷放出，通过烘箱，传入复合辊；
(2)挤出淋膜：将具有粘接性能的高分子塑料通过挤出机，采用淋膜方式直接涂覆在钢板上；
(3)热压复合：将涂覆后的钢板和高分子自润滑塑料薄膜通过热轧辊进行连续热压复合；
(4)收卷：将复合好的复合板通过收料机进行收卷，即得塑料-钢背复合自润滑板材。
优选的，所述方法还包括制备高分子自润滑塑料薄膜的步骤，包括将带自润滑性能的高分子塑料粉料通过模压烧结并车削成膜，即得到可粘接的高分子自润滑塑料薄膜。
优选的，所述高分子自润滑塑料薄膜包括聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯、聚酰亚胺或聚醚醚酮中的一种或多种，其厚度为0.1毫米-0.5毫米。
优选的，步骤(2)中所述的高分子塑料包括乙烯醋酸乙烯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂或有机氟树脂中的一种或多种。
优选的，所述制备高分子自润滑塑料薄膜的步骤包括向带自润滑性能的高分子塑料粉料中添加改性物质，然后通过模压烧结并车削成膜，所述的改性物质为导电物质或不导电物质，所述导电物质为石墨、碳粉、碳纤维粉或金属粉末中的一种或多种，所述不导电物质为玻璃纤维粉、钛白粉或有机高分子材料中的一种或多种。
优选的，所述方法还包括对所述高分子自润滑塑料薄膜进行表面处理的步骤，所述表面处理的方式包括萘-钠处理、等离子接枝处理或光辐射处理。
优选的，所述方法还包括对钢板进行表面处理的步骤，所述表面处理的步骤包括使用机械打磨、喷砂或化学腐蚀中的一种或多种对其表面进行活化，然后通过镀锌表面防腐活化处理，表面处理层的厚度为0.1毫米-2毫米。
优选的，所述步骤(2)中的涂覆在钢板上的涂覆层的厚度为0.0005毫米-0.1毫米。
优选的，将步骤(2)和(3)的步骤替换为将具有粘结性能的高分子塑料通过挤出机采用淋膜方式直接涂覆在高分子自润滑塑料薄膜上，然后和钢板热压复合。
本发明还提供了一种根据上述任一项的方法所制备得到的塑料-钢背复合自润滑板材。
发明的效果
本发明提供了一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接方法，通过将具有粘接性能的高分子塑料通过挤出机采用淋膜方式直接涂覆在钢板上，然后将涂覆后的钢板和高分子自润滑塑料薄膜通过热轧辊进行连续热压复合，实现快速粘结复合；所述制备复合自润滑板材的方法最小产量在30平方米/小时以上，相较于片状热压工艺能源消耗降低83％以上，相较于粘胶膜连续热压工艺能源消耗降低80％；同时，直接淋膜的粘结方法工艺条件更加温和，操作简便，所得产品更加稳定，缺陷更少。本发明的制造方法将具有粘接性能的高分子塑料直接淋膜到要复合的材料上，使此类材料的复合效率达到最高，复合效率是片状热压工艺的60倍以上，是采用粘接胶膜连续热压复合工艺10倍以上。
具体实施方式
首先，本发明提供了一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接方法，包括以下步骤：
(1)放卷预热：将钢带和高分子自润滑塑料薄膜通过放卷放出，通过烘箱，传入复合辊；
(2)挤出淋膜：将具有粘接性能的高分子塑料通过挤出机采用淋膜方式直接涂覆在钢板上；
(3)热压复合：将涂覆后的钢板和高分子自润滑塑料薄膜通过热轧辊进行连续热压复合，实现快速粘结复合；
(4)收卷：将复合好的复合板通过收料机进行收卷，即得塑料-钢背复合自润滑板材。
在一项优选的实施方案中，所述方法还包括制备高分子自润滑塑料薄膜的步骤，包括将带自润滑性能的高分子塑料粉料通过模压烧结并车削成膜，即得到可粘接的高分子自润滑塑料薄膜。
在一项优选的实施方案中，所述高分子自润滑塑料薄膜包括聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯、聚酰亚胺或聚醚醚酮等中的一种或多种，其厚度为0.1毫米-0.5毫米。
在一项优选的实施方案中，所述步骤(2)中的高分子塑料包括乙烯醋酸乙烯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂或有机氟树脂中的一种或多种。
在一项优选的实施方案中，制备高分子自润滑塑料薄膜的步骤包括向带自润滑性能的高分子塑料粉料中添加改性物质，然后通过模压烧结并车削成膜，所述的改性物质为导电物质或不导电物质，所述导电物质为石墨、碳粉、碳纤维粉或金属粉末中的一种或多种，所述不导电物质为玻璃纤维粉、钛白粉或有机高分子材料中的一种或多种。
在一项优选的实施方案中，所述方法还包括对所述高分子自润滑塑料薄膜进行表面处理的步骤，所述表面处理的方式包括萘-钠处理、等离子接枝处理或光辐射处理。
在一项优选的实施方案中，所述方法还包括对钢板进行表面处理的步骤，所述表面处理的步骤包括使用机械打磨、喷砂或化学腐蚀中的一种或多种对其表面进行活化，然后通过镀锌表面防腐活化处理，表面处理层的厚度为0.1毫米-2毫米。
在一项优选的实施方案中，所述步骤(2)中的涂覆在钢板上的涂覆层的厚度为0.0005毫米-0.1毫米，优选为0.001-0.05毫米。
在一项优选的实施方案中，将步骤(2)和(3)的步骤替换为将具有粘结性能的高分子塑料通过挤出机采用淋膜方式直接涂覆在高分子自润滑塑料薄膜上，然后和钢板热压复合。
在一项优选的实施方案中，采用表面带凸点的轧辊滚压高分子自润滑塑料薄膜，可以实现在不使用导电粘结涂层的情况下提高粘结强度和导电性能。
其次，本发明还提供了一种根据以上任一方法所制备得到的塑料-钢背复合自润滑板材。
最后，本发明还提供了一种根据以上任一方法所制备得到的塑料-钢背复合自润滑板材应用在衬套、垫片、滑板、复合轴承及其他带自润滑涂层的异形件。
下面结合实施例对本发明提供的一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为本发明保护范围的限定。
实施例1
一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接方法，所述方法如下：
(1)薄膜制备：带自润滑性能的高分子塑料粉料聚四氟乙烯、高分子量聚乙烯、聚酰亚胺和聚苯硫脒通过模压烧结并车削成膜，得到可粘接的高分子自润滑塑料薄膜，其厚度为0.25毫米；
(2)放卷预热：将钢带和步骤(1)制得的0.25毫米厚的高分子自润滑塑料薄膜通过放卷放出，通过烘箱，穿入复合辊；
(3)挤出淋膜：将具有粘接性能的高分子塑料乙烯醋酸乙烯树脂通过挤出机采用淋膜方式直接涂覆在钢板上,其涂覆层厚度为0.03毫米；
(4)热压复合：将带粘结涂层的钢带和高分子自润滑塑料薄膜通过热轧辊，在260℃温度、15兆帕压力下，以1-10米/分钟线速度进行连续热压复合,实现快速粘接复合；
(5)收卷：将复合好的复合板通过收料机进行收卷即得塑料-钢背复合自润滑板材。
按上述工艺最小产量在30平方米/小时，其将粘结剂直接用淋膜的方式进行粘接复合，能源消耗为1千瓦/平方米。
实施例2
(1)薄膜制备：带自润滑性能的高分子塑料粉料聚四氟乙烯、高分子量聚乙烯、聚酰亚胺和聚苯硫脒通过模压烧结并车削成膜，再对其进行表面通过萘-钠处理得到可粘接的高分子自润滑塑料薄膜，其厚度为0.35毫米；
(2)放卷预热：将通过机械打磨处理后的钢带和0.35毫米厚的高分子自润滑塑料薄膜通过放卷放出，通过烘箱，穿入复合辊；
(3)挤出淋膜：将具有粘接性能的高分子塑料乙烯醋酸乙烯树脂通过挤出机采用淋膜方式直接涂覆在钢板上,其涂覆层厚度为0.04毫米；
(4)热压复合：将带粘结涂层的钢带和高分子自润滑塑料薄膜通过热轧辊，在300℃温度、10兆帕压力下，以1-10米/分钟线速度进行连续热压复合,实现快速粘接复合；
(5)收卷：将复合好的复合板通过收料机进行收卷即得塑料-钢背复合自润滑板材。
按上述工艺最小产量在32平方米/小时，其将粘结剂直接用淋膜的方式进行粘接复合，能源消耗为2千瓦/平方米。
对比例1
片状热压工艺制备复合材料的方法：
(1)制粘接膜：采用流延或挤出吹膜的工艺方法制造出粘接膜；
(2)分切：将要粘接的钢板、粘接膜和表面高分子自润滑塑料薄膜分切成适合的块状；
(3)热压：将分切好钢板、粘接膜和实施例步骤(1)制备得到的表面高分子自润滑塑料薄膜按顺序放在热压机上，加压和加热后热压，然后得到块状复合板。
按上述工艺最大单台产量在0.5平方米/小时，能源消耗为6千瓦/平方米，而且其边缘废料多，相较实施例1其废料要多出10％以上。
对比例2
粘结胶膜连续热压复合工艺的方法：
(1)制粘接膜：采用流延或挤出吹膜的工艺方法制造出粘接膜；
(2)热压粘接膜：将处理好的钢带通过放卷放出，通过烘箱，穿入与钢棍辊将粘接膜通过热压的方式连续的粘接在钢板上；然后通过360℃、0.2-0.5米/分钟线速度烘箱进行融化将；
(3)自润滑塑料薄膜预热：将实施例1步骤(1)制备得到的高分子自润滑塑料薄膜通过放卷放出，通过烘箱，穿入复合辊；
(4)热压复合：将带粘结涂层的钢带和高分子自润滑塑料薄膜再通过热轧辊，在320-380℃温度、25-30兆帕压力进行连续热压复合；
(5)收卷：将复合好的复合板通过收料机进行收卷即得塑料-钢背复合自润滑板材。
按上述工艺最小产量在2-3平方米/小时，虽然其也能实现连续复合，但是其能源消耗更大，能源消耗为5千瓦/平方米，在更高的温度和压力下实现复合，工艺条件更加苛刻，过程工艺稳定性差。
通过上述实施例1-2和对比例1-2的比较可以发现，将粘结剂直接用淋膜的方式进行粘接复合，然后进行热压，相较于片状热压工艺能源消耗降低83％以上，相较于粘胶膜连续热压工艺能源消耗降低80％；而且其直接淋膜工艺过程更加稳定，缺陷更少。该制造方法将具有粘接性能的高分子塑料直接淋膜到要复合的材料上，使此类材料的复合效率达到最高，复合效率是片状热压工艺的60倍以上，是采用粘接胶膜连续热压复合工艺10倍以上。
以上所述仅是本发明的优选实施方法，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该视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接方法，包括以下步骤：
(1)放卷预热：将钢带和高分子自润滑塑料薄膜通过放卷放出，通过烘箱，传入复合辊；
(2)挤出淋膜：将具有粘接性能的高分子塑料通过挤出机，采用淋膜方式直接涂覆在钢板上；
(3)热压复合：将涂覆后的钢板和高分子自润滑塑料薄膜通过热轧辊进行连续热压复合；
(4)收卷：将复合好的复合板通过收料机进行收卷，即得塑料-钢背复合自润滑板材。
2.根据权利要求1所述的一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接方法，其特征在于，所述方法还包括制备高分子自润滑塑料薄膜的步骤，包括将带自润滑性能的高分子塑料粉料通过模压烧结并车削成膜，即得到可粘接的高分子自润滑塑料薄膜。
3.根据权利要求1或2所述的一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接方法，其特征在于，所述高分子自润滑塑料薄膜包括聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯、聚酰亚胺或聚醚醚酮中的一种或多种，其厚度为0.1毫米-0.5毫米。
4.根据权利要求1或2所述的一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接方法，其特征在于，步骤(2)中所述的高分子塑料包括乙烯醋酸乙烯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂或有机氟树脂中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接方法，其特征在于，所述制备高分子自润滑塑料薄膜的步骤包括向带自润滑性能的高分子塑料粉料中添加改性物质，然后通过模压烧结并车削成膜，所述的改性物质为导电物质或不导电物质，所述导电物质为石墨、碳粉、碳纤维粉或金属粉末中的一种或多种，所述不导电物质为玻璃纤维粉、钛白粉或有机高分子材料中的一种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接方法，其特征在于，所述方法还包括对所述高分子自润滑塑料薄膜进行表面处理的步骤，所述表面处理的方式包括萘-钠处理、等离子接枝处理或光辐射处理。
7.根据权利要求1或2所述的一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接方法，其特征在于，所述方法还包括对钢板进行表面处理的步骤，所述表面处理的步骤包括使用机械打磨、喷砂或化学腐蚀中的一种或多种对其表面进行活化，然后通过镀锌表面防腐活化处理，表面处理层的厚度为0.1毫米-2毫米。
8.根据权利要求1所述的一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接方法，其特征在于，所述步骤(2)中的涂覆在钢板上的涂覆层的厚度为0.0005毫米-0.1毫米。
9.根据权利要求1所述的一种塑料-钢背复合自润滑板材的快速粘接方法，其特征在于，将步骤(2)和(3)的步骤替换为将具有粘结性能的高分子塑料通过挤出机采用淋膜方式直接涂覆在高分子自润滑塑料薄膜上，然后和钢板热压复合。
10.一种根据权利要求1-9任一项的方法所制备得到的塑料-钢背复合自润滑板材。
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