CN111423677A - 一种系泊用耐磨自润滑材料及其制备方法和导缆孔 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种系泊用耐磨自润滑材料，该系泊用耐磨自润滑材料制备原料有基材树脂、固体润滑剂、无机添加剂和增强纤维，该材料适用于制备导缆孔。由该材料制备得到的导缆孔具有自润滑功能，可以有效减缓缆绳的磨损，延长缆绳使用寿命，降低了船舶公司的运营成本，且该材料原料易得，制备工艺简单，易于生产和推广。

Description

一种系泊用耐磨自润滑材料及其制备方法和导缆孔
技术领域
本发明属于耐磨材料技术领域，具体涉及一种系泊用耐磨自润滑材料及其制备方法和导缆孔。
背景技术
导缆孔又称“舷墙缆孔”，是设于舷墙上，用于限制缆绳导出位置的闭孔状导缆器，为一圆形或椭圆形的环形铸件。导缆孔通常由铸铁或铸钢制成，安装在舷墙上，引导缆索穿过船体，并可防止缆索损坏船体，广泛应用于船舶及海洋工程的系泊，是船舶及海洋工程必备装置。
目前船舶上使用的系缆桩一般为铸钢件。系缆桩及系缆桩上的导缆孔需经常性刷油漆，才能确保系缆桩导缆孔的正常使用。系缆桩因变形、锈蚀，使用寿命一般为2年。锈蚀的导缆孔对缆绳磨损严重，一根缆绳的价格为数十万元，若缆绳被磨损，使用寿命会很短，一般只有2～3个月，增加了船舶公司的运营费用。现有技术中，CN103551817B通过给系缆桩加不锈钢罩壳后，导缆孔不需要油漆，缆绳、系缆桩的使用寿命可以提高到3年以上。满足了船舶公司节省成本的需要。然而焊接不锈钢罩壳，不锈钢成本高，焊接工艺难度大，安装也不方便。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种系泊用耐磨自润滑材料及其制备方法和导缆孔。
根据本发明第一方面实施例的一种系泊用耐磨自润滑材料，包括以下重量份计的制备原料：
基材树脂：10～90份，
固体润滑剂：5～40份，
无机添加剂：1～10份。
根据本发明的一些实施方式，包括重量份计的增强纤维5～40份。
根据本发明的一些实施方式，所述增强纤维选自玻璃纤维、金属纤维、石墨纤维和硼纤维中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述基材树脂为聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、环氧树脂、聚缩醛、聚砜、氯化聚醚、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸酯、尼龙、ABS、丁基橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶和氟橡胶中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述基材树脂为聚醚醚酮和聚四氟乙烯按质量比为1：3～5的混合树脂。
聚醚醚酮是一种全芳香族半结晶性的热塑性特种工程塑料，由于大分子链上含有刚性的苯环、柔顺的醚键及提高分子间作用力的羰基，结构规整，具有高强度、高韧性、绝缘性、耐辐射和耐腐蚀的优异综合性能，摩擦学性能较一般工程塑料好。
根据本发明的一些实施方式，所述固体润滑剂选自二硫化钼、石墨、氟化石墨、氮化硼、氮化硅、金、银、锡、铅、镁和铟中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述固体润滑剂为二硫化钼、氟化石墨和氮化硅按质量比1：2～5：1的混合。
根据本发明的一些实施方式，所述无机添加剂为碳酸钙、二氧化硅和铜铝粉按质量比为3:3:1的混合物。
根据本发明第二方面实施例的系泊用耐磨自润滑材料的制备方法，所述制备方法为：将所述基材树脂、固体润滑剂和无机添加剂混匀熔融后成型。
根据本发明第三方面实施例的一种导缆孔，所述导缆孔由上述系泊用耐磨自润滑材料加工制得。
根据本发明的一些实施方式，所述导缆孔由上述系泊用耐磨自润滑材料经过注塑成型直接制备而得。
根据本发明的一些实施方式，所述导缆孔由上述系泊用耐磨自润滑材料经过注塑成型得到导缆孔形状的扣件，再采用螺栓的形式将扣件固定在现有的导缆孔上，该方案安装更换方便，适合推广。
根据本发明的一些实施方式，所述导缆孔由上述系泊用耐磨自润滑材料熔融后涂覆在现有的导缆孔上固化成型，该方案适合在导缆孔制作时采用，也可以现场施工，应确保施工面平整、光滑。根据本发明的一些实施方式，所述导缆孔由上述系泊用耐磨自润滑材料加工成导缆孔形状扣件，再通过金属与橡胶黏合剂将扣件粘合在现有的导缆孔上。
根据本发明实施例的一种系泊用耐磨自润滑材料，至少具有如下技术效果：
该材料适用于制备导缆孔。由该材料制备得到的导缆孔具有自润滑功能，可以有效减缓缆绳的磨损，延长缆绳使用寿命，降低了船舶公司的运营成本。
该材料原料易得，制备工艺简单，易于生产和推广。
附图说明
图1是导缆孔形状扣件装配示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
本例提供了一种系泊用耐磨自润滑材料，包括以下重量份计的制备原料：
基材树脂：10～90份，
固体润滑剂：5～40份，
无机添加剂：1～10份。
其中，还包括重量份计的增强纤维5～40份。
增强纤维选自玻璃纤维、金属纤维、石墨纤维和硼纤维中的至少一种。
基材树脂为聚醚醚酮和聚四氟乙烯按质量比为1：3～5的混合树脂。
固体润滑剂为二硫化钼、氟化石墨和氮化硅按质量比1：2～5：1的混合。
无机添加剂为碳酸钙、二氧化硅和铜铝粉按质量比为3:3:1的混合物。
实施例2
本例提供了系泊用耐磨自润滑材料的制备方法，该方法将基材树脂、固体润滑剂和无机添加剂混匀熔融后成型，熔融温度为350℃。
实施例3
本例采用实施例1的配方和实施例2的制备方法，制备了A～D四种系泊用耐磨自润滑材料。具体配比如表1所示。
表1材料配方明细
Figure BDA0002438469050000041
检测例
为了模拟缆绳摩擦导缆孔的工况，本例采用普通尼龙绳模拟缆绳，采用实施例3的四种材料制备了四种磨头模拟导缆孔，用5750linear abraser线性磨耗仪在相同行程、速度和载重条件下进行试验，观测缆绳和磨头的磨损情况。对照组1的磨头为不锈钢磨头，模拟了不锈钢导缆孔的工况。对照组2的磨头为表面有防锈涂层的金属磨头。试验结构如表2所示。
表2磨损试验结果
Figure BDA0002438469050000051
实施例4
本例提供了一种导缆孔，该导缆孔由实施例3的系泊用耐磨自润滑材料经过注塑成型直接制备而得。
实施例5
本例提供了一种导缆孔，该导缆孔由实施例3的系泊用耐磨自润滑材料经过注塑成型得到导缆孔形状的扣件，再采用螺栓的形式将扣件固定在现有的导缆孔上，该方案安装更换方便，适合推广。
实施例6
本例提供了一种导缆孔，如图1所示，该导缆孔由实施例3的系泊用耐磨自润滑材料加工成导缆孔形状扣件10，再通过金属与橡胶黏合剂将扣件粘合在现有的导缆孔20上，如图1所示。

Claims (10)

1.一种系泊用耐磨自润滑材料，其特征在于，包括以下重量份计的制备原料：
基材树脂：10～90份，
固体润滑剂：5～40份，
无机添加剂：1～10份。
2.根据权利要求1所述的系泊用耐磨自润滑材料，其特征在于，包括重量份计的增强纤维5～40份。
3.根据权利要求2所述的系泊用耐磨自润滑材料，其特征在于，所述增强纤维选自玻璃纤维、金属纤维、石墨纤维和硼纤维中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的系泊用耐磨自润滑材料，其特征在于，所述基材树脂为聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、环氧树脂、聚缩醛、聚砜、氯化聚醚、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸酯、尼龙、ABS、丁基橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶和氟橡胶中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的系泊用耐磨自润滑材料，其特征在于，所述基材树脂为聚醚醚酮和聚四氟乙烯按质量比为1：3～5的混合树脂。
6.根据权利要求1或2所述的系泊用耐磨自润滑材料，其特征在于，所述固体润滑剂选自二硫化钼、石墨、氟化石墨、氮化硼、氮化硅、金、银、锡、铅、镁和铟中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的系泊用耐磨自润滑材料，其特征在于，所述固体润滑剂为二硫化钼、氟化石墨和氮化硅按质量比1：2～5：1的混合。
8.根据权利要求1所述的系泊用耐磨自润滑材料，其特征在于，所述无机添加剂为碳酸钙、二氧化硅和铜铝粉按质量比为3:3:1的混合物。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的系泊用耐磨自润滑材料的制备方法，其特征在于，将所述基材树脂、固体润滑剂和无机添加剂混匀熔融后成型。
10.一种导缆孔，其特征在于，所述导缆孔由权利要求1～8任一项所述的系泊用耐磨自润滑材料加工制得，所述导缆孔的缆绳接触面为弧形面。
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