CN111187459A - 一种桥梁支座用耐磨材料及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及耐磨材料技术领域，尤其涉及一种桥梁支座用耐磨材料及其制备工艺。采用所述耐磨材料主要由以下重量份的原料制成：超高分子量聚乙烯150‑300份、复合润滑剂25‑50份、无机填料20‑50份和复合助剂5‑15份；本发明中通过添加复合润滑剂用以提升耐磨材料的润滑性能，降低支座的磨损速率；本发明中所添加的复合助剂用以改善耐磨材料的老化速率以及提升耐磨性能。

Description

一种桥梁支座用耐磨材料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及耐磨材料技术领域，尤其涉及一种桥梁支座用耐磨材料及其制备工艺。
背景技术
目前，因桥梁在使用过程中，经常会因为受到外力或者自身热胀冷缩从而出现相对运动的情况，为此会加剧部件之间的磨损，加快支座的老化速率，作为耐磨减震运动部件材料，国内大部分桥梁支座生产企业采用纯聚 四氟乙烯(PTFE)板。由于PTFE在长期负荷作用下，其蠕变性较大，而产生明显的变形。也有用PTFE加石墨或二硫化铜固体润滑剂、玻璃纤维复合材料，做减震运动部件。这种复合材料在耐蠕变方面有一定的改进，但其耐磨性未得到有效改进。
近来也有采用超高分子聚乙烯为基材的桥梁支座，但其效果都不是很理想，主要在自润性、耐磨性、耐蠕变、耐老化等方面有所不足，因此需要进一步对此加以研究。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种桥梁支座用耐磨材料及其制备工艺，采用所述耐磨材料主要由以下重量份的原料制成：超高分子量聚乙烯150-300份、复合润滑剂25-50份、无机填料20-50份和复合助剂5-15份；本发明中通过添加复合润滑剂用以提升耐磨材料的润滑性能，降低支座的磨损速率；本发明中所添加的复合助剂用以改善耐磨材料的老化速率以及提升耐磨性能。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：所述耐磨材料主要由以下重量份的原料制成：超高分子量聚乙烯150-300份、复合润滑剂25-50份、无机填料20-50份和复合助剂5-15份。
进一步优化本技术方案，所述耐磨材料主要由以下重量份的原料制成：超高分子量聚乙烯150份、复合润滑剂25份、无机填料20份和复合助剂5份。
进一步优化本技术方案，所述耐磨材料主要由以下重量份的原料制成：超高分子量聚乙烯200份、复合润滑剂20份、无机填料25份和复合助剂10份。
进一步优化本技术方案，所述耐磨材料主要由以下重量份的原料制成：超高分子量聚乙烯250份、复合润滑剂35份、无机填料25份和复合助剂10份。
进一步优化本技术方案，所述耐磨材料主要由以下重量份的原料制成：超高分子量聚乙烯300份、复合润滑剂30份、无机填料30份和复合助剂5份。
进一步优化本技术方案，所述复合润滑剂为石蜡类、金属皂、脂肪酰胺与其他润滑剂复合物、一褐煤蜡为主体的复合润滑剂中的至少一种。
进一步优化本技术方案，所述无机填料为滑石粉、云母粉、硫酸钡、硅灰石、氢氧化镁、碳酸钙中的至少一种。
进一步优化本技术方案，所述复合助剂为抗老剂、耐磨剂和有机交联剂的混合物；所述抗老剂、耐磨剂和有机交联剂之间的比例为7:7:6。
进一步优化本技术方案，所述制备步骤如下：
(1) 按重量份取超高分子量聚乙烯、复合润滑剂、无机填料和复合助剂，依次投入高速搅拌机中充分混合搅拌，从而得到混合物A；
(2) 将混合物A定量装入模具内，然后进行整平处理，然后通过真空泵进行抽真空处理，而后令模具的压力为10-14MPa，保压6-8分钟；
(3) 然后将保压后的混合物A进行加热熔融处理，将加热模具升温至235-250℃，加热熔融时间为2.5-4小时；
(4) 将加热熔融后的混合物A进行冷却降温处理，待冷却温度低于60-75℃时进行脱膜切割处理，然后得到所述耐磨材料。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、本发明中通过添加复合润滑剂用以提升耐磨材料的润滑性能，降低支座的磨损速率；2、本发明中所添加的复合助剂用以改善耐磨材料的老化速率以及提升耐磨性能。
附图说明
图1为一种桥梁支座用耐磨材料及其制备工艺的力学性能对照表。
图2为一种桥梁支座用耐磨材料及其制备工艺的耐热性能对照表。
图3为一种桥梁支座用耐磨材料及其制备工艺的抗重载性能对照表。
图4为一种桥梁支座用耐磨材料及其制备工艺的耐磨性能对照表。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例1
本发明提供一种桥梁支座用耐磨材料
所述耐磨材料主要由以下重量份的原料制成：超高分子量聚乙烯150份、复合润滑剂25份、无机填料20份和复合助剂5份。
本发明提供一种桥梁支座用耐磨材料的制备方法，步骤如下：
(1) 按重量份取超高分子量聚乙烯、复合润滑剂、无机填料和复合助剂，依次投入高速搅拌机中充分混合搅拌，从而得到混合物A；
(2) 将混合物A定量装入模具内，然后进行整平处理，然后通过真空泵进行抽真空处理，而后令模具的压力为10-14MPa，保压6-8分钟；
(3) 然后将保压后的混合物A进行加热熔融处理，将加热模具升温至235-250℃，加热熔融时间为2.5-4小时；
(4) 将加热熔融后的混合物A进行冷却降温处理，待冷却温度低于60-75℃时进行脱膜切割处理，然后得到所述耐磨材料。
实施例2
本发明提供一种桥梁支座用耐磨材料
所述耐磨材料主要由以下重量份的原料制成：超高分子量聚乙烯200份、复合润滑剂20份、无机填料25份和复合助剂10份。
本发明提供一种桥梁支座用耐磨材料的制备方法，与步骤1相同。
实施例3
本发明提供一种桥梁支座用耐磨材料
所述耐磨材料主要由以下重量份的原料制成：超高分子量聚乙烯250份、复合润滑剂35份、无机填料25份和复合助剂10份。
本发明提供一种桥梁支座用耐磨材料的制备方法，与步骤1相同。
实施例4
本发明提供一种桥梁支座用耐磨材料
所述耐磨材料主要由以下重量份的原料制成：超高分子量聚乙烯300份、复合润滑剂30份、无机填料30份和复合助剂5份。
本发明提供一种桥梁支座用耐磨材料的制备方法，与步骤1相同。
效果验证
1、首先将本发明制备的耐磨材料与市售耐磨材料在相同测试条件下，按照相同检测方法进行力学性能检测，其力学性能结果见图1；从图1中可得知，耐磨材料密度小，材质轻，并且本发明实施例1制备的耐磨材料密度高于市售耐磨材料；本发明实施例1制备的耐磨材料断裂伸长率高于市售耐磨材料；并且本发明实施例1制备的耐磨材料在拉伸强度、弯曲强度、压缩强度以及弹性模量方面均明显高于市售耐磨材料。
2、将本发明制备的耐磨材料与市售耐磨材料在相同测试条件下，按照相同检测方法进行耐热性能检测，其耐热性能结果见图2；从图2中可得知，本发明实施例1所制备的耐磨材料在耐热性能方面明显优于市售耐磨材料。
3、将本发明制备的耐磨材料与市售耐磨材料在相同测试条件下，按照相同检测方法进行抗重载性能检测，其抗重载性能结果见图3；从图3中可得知，本发明实施例1所制备的耐磨材料在抗重载性能方面明显优于市售耐磨材料。
4、将本发明制备的耐磨材料与市售耐磨材料在相同测试条件下，按照相同检测方法进行耐磨性能检测，其耐磨性能结果见图4；从图4中可得知，本发明实施例1所制备的耐磨材料在耐磨性能方面明显优于市售耐磨材料。
综上所述，本发明实施例1为最优配比，其诸项指标均符合国标及行业标准，且性能优于市售的耐磨材料。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (9)

1.一种桥梁支座用耐磨材料，其特征在于：所述耐磨材料主要由以下重量份的原料制成：超高分子量聚乙烯150-300份、复合润滑剂25-50份、无机填料20-50份和复合助剂5-15份。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁支座用耐磨材料，其特征在于：所述耐磨材料主要由以下重量份的原料制成：超高分子量聚乙烯150份、复合润滑剂25份、无机填料20份和复合助剂5份。
3.根据权利要求1所述的一种桥梁支座用耐磨材料，其特征在于：所述耐磨材料主要由以下重量份的原料制成：超高分子量聚乙烯200份、复合润滑剂20份、无机填料25份和复合助剂10份。
4.根据权利要求1所述的一种桥梁支座用耐磨材料，其特征在于：所述耐磨材料主要由以下重量份的原料制成：超高分子量聚乙烯250份、复合润滑剂35份、无机填料25份和复合助剂10份。
5.根据权利要求1所述的一种桥梁支座用耐磨材料，其特征在于：所述耐磨材料主要由以下重量份的原料制成：超高分子量聚乙烯300份、复合润滑剂30份、无机填料30份和复合助剂5份。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种桥梁支座用耐磨材料，其特征在于：所述复合润滑剂为石蜡类、金属皂、脂肪酰胺与其他润滑剂复合物、一褐煤蜡为主体的复合润滑剂中的至少一种。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的一种桥梁支座用耐磨材料，其特征在于：所述无机填料为滑石粉、云母粉、硫酸钡、硅灰石、氢氧化镁、碳酸钙中的至少一种。
8.根据权利要求1-5任意一项所述的一种桥梁支座用耐磨材料，其特征在于：所述复合助剂为抗老剂、耐磨剂和有机交联剂的混合物；所述抗老剂、耐磨剂和有机交联剂之间的比例为7:7:6。
9.根据权利要求1-5任意一项所述的一种桥梁支座用耐磨材料的制备工艺，其特征在于：步骤如下：
按重量份取超高分子量聚乙烯、复合润滑剂、无机填料和复合助剂，依次投入高速搅拌机中充分混合搅拌，从而得到混合物A；
将混合物A定量装入模具内，然后进行整平处理，然后通过真空泵进行抽真空处理，而后令模具的压力为10-14MPa，保压6-8分钟；
然后将保压后的混合物A进行加热熔融处理，将加热模具升温至235-250℃，加热熔融时间为2.5-4小时；
将加热熔融后的混合物A进行冷却降温处理，待冷却温度低于60-75℃时进行脱膜切割处理，然后得到所述耐磨材料。
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