[發(fā)明專利]一種高分子—陶瓷復(fù)合材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910043245.1
• 申請日: 2009-04-29
• 公開（公告）號: CN101875777A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李篤信;方映杰
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南省新化縣映鴻科技有限公司
• 主分類號: C08L77/00
• 分類號: C08L77/00;C08K7/14;C08K3/00;C08K3/22
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制造托輥用的復(fù)合材料，尤其是一種制造托輥用的高分子——陶瓷復(fù)合材料。

背景技術(shù)

帶式輸送機是工程上常用的一種輸送機械設(shè)備，它結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉，并且維護(hù)方便，可以實現(xiàn)不同距離的輸送物料的要求，被廣泛應(yīng)用在冶煉、礦山、火力發(fā)電廠等工程實際中。在帶式輸送機中托輥的作用是支撐輸送帶和重物，減少輸送帶的重磨和運行中的擺動，以保證輸送帶沿預(yù)定方向平穩(wěn)運行。是輸送機中的重要的零件之一，在當(dāng)前技術(shù)中，由于托輥材質(zhì)和結(jié)構(gòu)不完善，在托輥使用過程中，由于水、塵埃及各種有害物質(zhì)(酸、堿、鹽等)的侵蝕，對零件造成腐蝕，造成密封效果不能長久保持，特別是不耐磨，致使托輥壽命縮短，傳統(tǒng)的無縫鋼管制成的托輥，在使用中很容易因化學(xué)腐蝕且運行過程中極易產(chǎn)生靜電，因而限制了其使用，國家鋼制托輥的平均壽命遠(yuǎn)低于設(shè)計壽命，一般在8000h以下，而市場上的耐磨陶瓷制成的托輥，雖然具有耐磨、耐酸堿、抗氧化等優(yōu)點，但具有質(zhì)量重、韌性差、性脆等缺點，單一的高分子材料制成的塑料托輥，它與鋼制托輥相比，具有質(zhì)量輕、成本低、耐腐蝕、抗沖擊、高速運行噪音低等顯著優(yōu)點外，但塑料托輥耐溫、耐氣候變化、耐磨等性能不如陶瓷，因此可以說這些材料制成的托輥普遍存在著壽命短、維護(hù)量大等缺陷，在一定程度上制約著帶式輸送機的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高分子——陶瓷復(fù)合材料，用這種復(fù)合材料制成的托輥，它皆具高分子材料和陶瓷材料的性能特點，具備高強度、耐磨損、抗靜電、阻燃、防腐蝕、重量輕、高速運行噪音低、使用壽命長、價格低等優(yōu)點。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種高分子——陶瓷復(fù)合材料，其配方為：尼龍、陶瓷粉、玻璃纖維、復(fù)合潤滑劑。

所用材料的配比為(重量百分比)：尼龍6(PA6)：35％-45％；陶瓷粉：20％-35％；玻璃纖維：15％-25％；復(fù)合潤滑劑：3％-5％。其中復(fù)合潤滑劑由二硫化鉬和石墨按1∶1-2重量的配比混合而成。

采用上述方案后，本發(fā)明采用尼龍6(PA6)為基體材料，尼龍是具有重復(fù)酰胺結(jié)構(gòu)的一類半結(jié)晶性、熱塑性高分子材料，被廣泛用于工程材料的聚酰胺樹脂的尼龍6(PA6)具有良好的機械強度、韌性、耐油耐溶濟性、減磨抗磨特性，特別是耐磨料磨損性能優(yōu)異，在有異物混入或?qū)ε疾牧媳砻娲植诙容^大的情況條件下使用時，抗磨能力明顯優(yōu)于其他樹脂材料，且強度高、韌性好。陶瓷粉作為一種填料加入配方，它選用氧化鋁陶瓷超微粉，陶瓷粉填料可減低聚合物的磨損，因為填料增大了轉(zhuǎn)移膜和磨損對偶之間的粘結(jié)性，合適用量的陶瓷粉不僅可以增強聚合物，同時可改善聚合物的耐熱性能、尺寸穩(wěn)定性、膨脹性、硬度和收縮性等，同時還能降低成本。玻璃纖維作為一種增強劑加入配方，因為玻璃纖維具有很高的強度和剛度以及良好的導(dǎo)熱性，可改善聚合物的摩擦磨損特性，并提高其力學(xué)性能和使用壽命。本發(fā)明使用的復(fù)合潤滑劑由二硫化鉬、石墨等固體潤滑劑復(fù)合組成，為了提高基體材料摩擦磨損性能，對潤滑性的選擇至關(guān)重要，把復(fù)合潤滑劑與聚合物復(fù)合，在摩擦過程中固體復(fù)合潤滑劑逐漸轉(zhuǎn)移進(jìn)入摩擦界面而起潤滑作用，這樣可提高聚合物復(fù)合材料的摩擦等性能——降低摩擦系數(shù)，提高耐磨性。固體復(fù)合潤滑劑之所以具有抗摩減摩作用是因為在傳動過程中摩擦界面上形成了低剪切強度的轉(zhuǎn)移膜。

下面結(jié)合實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

具體實施方式：

一種高分子——陶瓷復(fù)合材料，其配方為(重量百分比)：尼龍6(PA6)：45％；陶瓷粉：30％；玻璃纖維：20％；復(fù)合潤滑劑：5％。其中尼龍6(PA6)為基體材料；陶瓷粉為氧化鋁陶瓷經(jīng)粉碎的微粉，起填充作用；玻璃纖維是一種增強劑；復(fù)合潤滑劑由二硫化鉬、石墨按重量1∶1配比混合而成起改性作用。

本發(fā)明的復(fù)合材料按配比混合后，在螺桿擠出機中混煉擠出并水冷造粒，再經(jīng)注射成型機加工成皮帶托輥。