CN116376213A - 一种塑料滑动轴承耐磨材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种塑料滑动轴承耐磨材料，所述塑料滑动轴承耐磨材料由包括以下重量份的原料制成：聚甲醛50～80重量份、芳纶纤维10～15重量份、二硫化钼5～10重量份、聚四氟乙烯10～13重量份、石墨烯0.5～1重量份、石蜡油1～2重量份。本发明的塑料滑动轴承耐磨材料通过精选原料组成，并优化各原料含量，解决了现有技术耐磨性能差等问题。在纯塑料的基材上提升1000倍的耐磨性能，本发明的塑料滑动轴承耐磨材料的制备方法包括如下步骤:预处理；混合；造粒。本发明最突出的优点在于:耐磨性能非常好。
Description
技术领域
本发明涉及特种高分子材料技术领域，具体涉及一种塑料滑动轴承耐磨材料及其制备方法。
背景技术
使用的塑料轴承一般可以分为塑料滚动轴承与塑料滑动轴承；塑料滚动轴承与塑料滑动轴承的工作原理可以通过名称就可以区别开来，塑料滚动轴承工作时发生的摩擦是滚动摩擦，而塑料滑动轴承工作时发生的是滑动摩擦；滚动摩擦力的大小主要取决与制造精度；而塑料滑动轴承摩擦力的大小主要取决于轴承滑动面的材料。
塑料滑动轴承一般工作面均具有自润滑功能；塑料滑动轴承一般都是采用性能比较好的工程塑料制成；比较专业的厂家一般均具有工程塑料自润滑改性技术，通过纤维、特种润滑剂、玻璃珠等等对工程塑料进行自润滑增强改性使之达到一定的性能，然后再用改性塑料通过注塑加工成自润滑的塑料轴承。
但是，目前所使用的塑料滑动轴承还存在以下问题：
1、塑料滑动轴承耐磨材料的耐磨性能差；
2、使用寿命短等综合性能差。
基于上述情况，本发明提出了一种塑料滑动轴承耐磨材料及其制备方法，可有效解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种塑料滑动轴承耐磨材料及其制备方法。本发明的塑料滑动轴承耐磨材料通过精选原料组成，并优化各原料含量，解决了现有技术耐磨性能差等问题。在纯塑料的基材上提升1000倍的耐磨性能，本发明的塑料滑动轴承耐磨材料的制备方法包括如下步骤:预处理；混合；造粒。本发明最突出的优点在于:耐磨性能非常好。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种塑料滑动轴承耐磨材料，所述塑料滑动轴承耐磨材料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛50～80重量份、
芳纶纤维10～15重量份、
二硫化钼5～10重量份、
聚四氟乙烯10～13重量份、
石墨烯0.5～1重量份、
石蜡油1～2重量份。
本发明的塑料滑动轴承耐磨材料通过精选原料组成，并优化各原料含量，解决了现有技术耐磨性能差等问题。在纯塑料的基材上提升1000倍的耐磨性能，本发明的塑料滑动轴承耐磨材料的制备方法包括如下步骤:预处理；混合；造粒。本发明最突出的优点在于:耐磨性能非常好。
本发明的塑料滑动轴承耐磨材料的摩擦系数为0.10～0.18。根据试验曲线可以看出摩擦系数和温度一开始是逐渐的升高，运行30分钟后，固体油脂得到很好的释放，摩擦系数和温度就平稳的运行，固体油脂得到了很好的释放，起到了很好的减磨效果。
优选的，所述塑料滑动轴承耐磨材料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛65重量份、
芳纶纤维12.5重量份、
二硫化钼7.5重量份、
聚四氟乙烯11.5重量份、
石墨烯0.75重量份、
石蜡油1.5重量份。
本发明还提供一种所述的塑料滑动轴承耐磨材料的制备方法，包括下列步骤：
A、预处理：将聚甲醛采用除湿干燥机干燥2～2.5小时；
B、然后将聚甲醛塑料颗粒放入搅拌器内，加入石蜡油1～3重量份，使石蜡油和聚甲醛相容混合均匀，得到预处理后的聚甲醛；
C、混合：将聚四氟乙烯粉末、二硫化钼粉末、芳纶纤维粉末、石墨烯粉末混合后，与所述预处理后的聚甲醛均匀混合，制得粉末混合物填料；
D、造粒：将所述粉末混合物填料在150～170℃下挤出造粒，即制得所述塑料滑动轴承耐磨材料。
优选的，在上述的C步骤中，采用粉末高速混料机将聚四氟乙烯粉末、二硫化钼粉末、芳纶纤维粉末、石墨烯粉末混合5分钟后，采用低速混料机与所述预处理后的聚甲醛均匀混合，制得粉末混合物填料。
优选的，在上述的C步骤中，所述的芳纶纤维粉末粒径为200目；所述二硫化钼粉末粒径为400目；所述石墨烯粉末粒径为2um，所述的聚四氟乙烯粉末粒径为3um。
优选的，在上述的C步骤中，所述粉末混合物填料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛50～80重量份、
芳纶纤维10～15重量份、
二硫化钼5～10重量份、
聚四氟乙烯10～13重量份、
石墨烯0.5～1重量份、
石蜡油1～2重量份。
优选的，在上述的C步骤中，所述粉末混合物填料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛65重量份、
芳纶纤维12.5重量份、
二硫化钼7.5重量份、
聚四氟乙烯11.5重量份、
石墨烯0.75重量份、
石蜡油1.5重量份。
优选的，在上述的D步骤中，采用36型双螺杆挤出造粒机进行造粒，拉条切粒后储存备用；其中，造粒温度为150～170℃，主机转速300RPM，混合后的填料喂料量为12kg/h。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的塑料滑动轴承耐磨材料通过精选原料组成，并优化各原料含量，解决了现有技术耐磨性能差等问题。在纯塑料的基材上提升1000倍的耐磨性能，本发明的塑料滑动轴承耐磨材料的制备方法包括如下步骤:预处理；混合；造粒。本发明最突出的优点在于:耐磨性能非常好。
本发明的塑料滑动轴承耐磨材料的摩擦系数为0.10～0.18。根据试验曲线可以看出摩擦系数和温度一开始是逐渐的升高，运行30分钟后，固体油脂得到很好的释放，摩擦系数和温度就平稳的运行，固体油脂得到了很好的释放，起到了很好的减磨效果。
本发明的制备方法工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。
附图说明
图1为本发明的实施例4的摩擦系数-时间-温度曲线图；
图中，1：摩擦系数曲线；2：温度曲线。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种塑料滑动轴承耐磨材料，所述塑料滑动轴承耐磨材料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛50～80重量份、
芳纶纤维10～15重量份、
二硫化钼5～10重量份、
聚四氟乙烯10～13重量份、
石墨烯0.5～1重量份、
石蜡油1～2重量份。
优选的，所述塑料滑动轴承耐磨材料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛65重量份、
芳纶纤维12.5重量份、
二硫化钼7.5重量份、
聚四氟乙烯11.5重量份、
石墨烯0.75重量份、
石蜡油1.5重量份。
本发明还提供一种所述的塑料滑动轴承耐磨材料的制备方法，包括下列步骤：
A、预处理：将聚甲醛采用除湿干燥机干燥2～2.5小时；
B、然后将聚甲醛塑料颗粒放入搅拌器内，加入石蜡油1～3重量份，使石蜡油和聚甲醛相容混合均匀，得到预处理后的聚甲醛；
C、混合：将聚四氟乙烯粉末、二硫化钼粉末、芳纶纤维粉末、石墨烯粉末混合后，与所述预处理后的聚甲醛均匀混合，制得粉末混合物填料；
D、造粒：将所述粉末混合物填料在150～170℃下挤出造粒，即制得所述塑料滑动轴承耐磨材料。
优选的，在上述的C步骤中，采用粉末高速混料机将聚四氟乙烯粉末、二硫化钼粉末、芳纶纤维粉末、石墨烯粉末混合5分钟后，采用低速混料机与所述预处理后的聚甲醛均匀混合，制得粉末混合物填料。
优选的，在上述的C步骤中，所述的芳纶纤维粉末粒径为200目；所述二硫化钼粉末粒径为400目；所述石墨烯粉末粒径为2um，所述的聚四氟乙烯粉末粒径为3um。
优选的，在上述的C步骤中，所述粉末混合物填料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛50～80重量份、
芳纶纤维10～15重量份、
二硫化钼5～10重量份、
聚四氟乙烯10～13重量份、
石墨烯0.5～1重量份、
石蜡油1～2重量份。
优选的，在上述的C步骤中，所述粉末混合物填料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛65重量份、
芳纶纤维12.5重量份、
二硫化钼7.5重量份、
聚四氟乙烯11.5重量份、
石墨烯0.75重量份、
石蜡油1.5重量份。
优选的，在上述的D步骤中，采用36型双螺杆挤出造粒机进行造粒，拉条切粒后储存备用；其中，造粒温度为150～170℃，主机转速300RPM，混合后的填料喂料量为12kg/h。
实施例2：
一种塑料滑动轴承耐磨材料，所述塑料滑动轴承耐磨材料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛50重量份、
芳纶纤维10重量份、
二硫化钼5重量份、
聚四氟乙烯10重量份、
石墨烯0.5重量份、
石蜡油1重量份。
本发明还提供一种所述的塑料滑动轴承耐磨材料的制备方法，包括下列步骤：
A、预处理：将聚甲醛采用除湿干燥机干燥2小时；
B、然后将聚甲醛塑料颗粒放入搅拌器内，加入石蜡油1重量份，使石蜡油和聚甲醛相容混合均匀，得到预处理后的聚甲醛；
C、混合：将聚四氟乙烯粉末、二硫化钼粉末、芳纶纤维粉末、石墨烯粉末混合后，与所述预处理后的聚甲醛均匀混合，制得粉末混合物填料；
D、造粒：将所述粉末混合物填料在150℃下挤出造粒，即制得所述塑料滑动轴承耐磨材料。
在本实施例中，在上述的C步骤中，采用粉末高速混料机将聚四氟乙烯粉末、二硫化钼粉末、芳纶纤维粉末、石墨烯粉末混合5分钟后，采用低速混料机与所述预处理后的聚甲醛均匀混合，制得粉末混合物填料。
在本实施例中，在上述的C步骤中，所述的芳纶纤维粉末粒径为200目；所述二硫化钼粉末粒径为400目；所述石墨烯粉末粒径为2um，所述的聚四氟乙烯粉末粒径为3um。
在本实施例中，在上述的C步骤中，所述粉末混合物填料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛50重量份、
芳纶纤维10重量份、
二硫化钼5重量份、
聚四氟乙烯10重量份、
石墨烯0.5重量份、
石蜡油1重量份。
在本实施例中，在上述的D步骤中，采用36型双螺杆挤出造粒机进行造粒，拉条切粒后储存备用；其中，造粒温度为150℃，主机转速300RPM，混合后的填料喂料量为12kg/h。
实施例3：
一种塑料滑动轴承耐磨材料，所述塑料滑动轴承耐磨材料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛80重量份、
芳纶纤维15重量份、
二硫化钼10重量份、
聚四氟乙烯13重量份、
石墨烯1重量份、
石蜡油2重量份。
本发明还提供一种所述的塑料滑动轴承耐磨材料的制备方法，包括下列步骤：
A、预处理：将聚甲醛采用除湿干燥机干燥2.5小时；
B、然后将聚甲醛塑料颗粒放入搅拌器内，加入石蜡油3重量份，使石蜡油和聚甲醛相容混合均匀，得到预处理后的聚甲醛；
C、混合：将聚四氟乙烯粉末、二硫化钼粉末、芳纶纤维粉末、石墨烯粉末混合后，与所述预处理后的聚甲醛均匀混合，制得粉末混合物填料；
D、造粒：将所述粉末混合物填料在170℃下挤出造粒，即制得所述塑料滑动轴承耐磨材料。
在本实施例中，在上述的C步骤中，采用粉末高速混料机将聚四氟乙烯粉末、二硫化钼粉末、芳纶纤维粉末、石墨烯粉末混合5分钟后，采用低速混料机与所述预处理后的聚甲醛均匀混合，制得粉末混合物填料。
在本实施例中，在上述的C步骤中，所述的芳纶纤维粉末粒径为200目；所述二硫化钼粉末粒径为400目；所述石墨烯粉末粒径为2um，所述的聚四氟乙烯粉末粒径为3um。
在本实施例中，在上述的C步骤中，所述粉末混合物填料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛80重量份、
芳纶纤维15重量份、
二硫化钼10重量份、
聚四氟乙烯13重量份、
石墨烯1重量份、
石蜡油2重量份。
在本实施例中，在上述的D步骤中，采用36型双螺杆挤出造粒机进行造粒，拉条切粒后储存备用；其中，造粒温度为170℃，主机转速300RPM，混合后的填料喂料量为12kg/h。
实施例4：
一种塑料滑动轴承耐磨材料，所述塑料滑动轴承耐磨材料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛65重量份、
芳纶纤维12.5重量份、
二硫化钼7.5重量份、
聚四氟乙烯11.5重量份、
石墨烯0.75重量份、
石蜡油1.5重量份。
本发明还提供一种所述的塑料滑动轴承耐磨材料的制备方法，包括下列步骤：
A、预处理：将聚甲醛采用除湿干燥机干燥2.25小时；
B、然后将聚甲醛塑料颗粒放入搅拌器内，加入石蜡油2重量份，使石蜡油和聚甲醛相容混合均匀，得到预处理后的聚甲醛；
C、混合：将聚四氟乙烯粉末、二硫化钼粉末、芳纶纤维粉末、石墨烯粉末混合后，与所述预处理后的聚甲醛均匀混合，制得粉末混合物填料；
D、造粒：将所述粉末混合物填料在160℃下挤出造粒，即制得所述塑料滑动轴承耐磨材料。
在本实施例中，在上述的C步骤中，采用粉末高速混料机将聚四氟乙烯粉末、二硫化钼粉末、芳纶纤维粉末、石墨烯粉末混合5分钟后，采用低速混料机与所述预处理后的聚甲醛均匀混合，制得粉末混合物填料。
在本实施例中，在上述的C步骤中，所述的芳纶纤维粉末粒径为200目；所述二硫化钼粉末粒径为400目；所述石墨烯粉末粒径为2um，所述的聚四氟乙烯粉末粒径为3um。
在本实施例中，在上述的C步骤中，所述粉末混合物填料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛65重量份、
芳纶纤维12.5重量份、
二硫化钼7.5重量份、
聚四氟乙烯11.5重量份、
石墨烯0.75重量份、
石蜡油1.5重量份。
在本实施例中，在上述的D步骤中，采用36型双螺杆挤出造粒机进行造粒，拉条切粒后储存备用；其中，造粒温度为160℃，主机转速300RPM，混合后的填料喂料量为12kg/h。
下面对本发明实施例4得到的塑料滑动轴承耐磨材料进行性能测试，测试结果如表1所示：
表1
| 试验力 | 1300.24N | 转速 | 140.7r/min |
| 时间 | 72000s | 温度 | 51.9℃ |
| 摩擦力 | 238.32N | 摩擦系数 | 0.180N |
| 试验前重量(g) | 5.70g | 试验后重量(g) | 5.62g |
| 磨损量(mm) | 0.075 | 试验结论≤0.1 | 合格 |
此外，从本发明的实施例4的摩擦系数-时间-温度曲线图可以看出，摩擦系数和温度一开始是逐渐的升高，运行30分钟后，固体油脂得到很好的释放，摩擦系数和温度就平稳的运行，固体油脂得到了很好的释放，起到了很好的减磨效果。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，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 (8)
1.一种塑料滑动轴承耐磨材料，其特征在于，所述塑料滑动轴承耐磨材料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛50～80重量份、
芳纶纤维10～15重量份、
二硫化钼5～10重量份、
聚四氟乙烯10～13重量份、
石墨烯0.5～1重量份、
石蜡油1～2重量份。
2.根据权利要求1所述的塑料滑动轴承耐磨材料，其特征在于，所述塑料滑动轴承耐磨材料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛65重量份、
芳纶纤维12.5重量份、
二硫化钼7.5重量份、
聚四氟乙烯11.5重量份、
石墨烯0.75重量份、
石蜡油1.5重量份。
3.一种如权利要求1或2任一项所述的塑料滑动轴承耐磨材料的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
A、预处理：将聚甲醛采用除湿干燥机干燥2～2.5小时；
B、然后将聚甲醛塑料颗粒放入搅拌器内，加入石蜡油1～3重量份，使石蜡油和聚甲醛相容混合均匀，得到预处理后的聚甲醛；
C、混合：将聚四氟乙烯粉末、二硫化钼粉末、芳纶纤维粉末、石墨烯粉末混合后，与所述预处理后的聚甲醛均匀混合，制得粉末混合物填料；
D、造粒：将所述粉末混合物填料在150～170℃下挤出造粒，即制得所述塑料滑动轴承耐磨材料。
4.根据权利要求3所述的塑料滑动轴承耐磨材料的制备方法，其特征在于，在上述的C步骤中，采用粉末高速混料机将聚四氟乙烯粉末、二硫化钼粉末、芳纶纤维粉末、石墨烯粉末混合5分钟后，采用低速混料机与所述预处理后的聚甲醛均匀混合，制得粉末混合物填料。
5.根据权利要求3所述的塑料滑动轴承耐磨材料的制备方法，其特征在于，在上述的C步骤中，所述的芳纶纤维粉末粒径为200目；所述二硫化钼粉末粒径为400目。
6.根据权利要求3所述的塑料滑动轴承耐磨材料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯粉末粒径为2um，所述的聚四氟乙烯粉末粒径为3um。
7.根据权利要求3所述的塑料滑动轴承耐磨材料的制备方法，其特征在于，在上述的C步骤中，所述粉末混合物填料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛50～80重量份、
芳纶纤维10～15重量份、
二硫化钼5～10重量份、
聚四氟乙烯10～13重量份、
石墨烯0.5～1重量份、
石蜡油1～2重量份。
8.根据权利要求3所述的塑料滑动轴承耐磨材料的制备方法，其特征在于，在上述的C步骤中，所述粉末混合物填料由包括以下重量份的原料制成：
聚甲醛65重量份、
芳纶纤维12.5重量份、
二硫化钼7.5重量份、
聚四氟乙烯11.5重量份、
石墨烯0.75重量份、
石蜡油1.5重量份。
根据权利要求3所述的塑料滑动轴承耐磨材料的制备方法，其特征在于，在上述的D步骤中，采用36型双螺杆挤出造粒机进行造粒，拉条切粒后储存备用；其中，造粒温度为150～170℃，主机转速300RPM，混合后的填料喂料量为12kg/h。
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