[發(fā)明專利]船舶艉軸承用低噪聲納米/高分子復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110271115.0
• 申請日: 2011-09-14
• 公開（公告）號: CN102382339A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何琳;帥長庚;楊雪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍工程大學(xué)
• 主分類號: C08L9/02
• 分類號: C08L9/02;C08L23/06;C08L27/18;C08K13/06;C08K3/04;C08K3/30;C08K7/06;C08K7/00;C08K5/14;C08K5/101
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 朱盛華

1.船舶艉軸承用低噪聲納米/高分子復(fù)合材料，其特征在于由基體和自潤滑組分均勻混合的復(fù)合料經(jīng)復(fù)合硫化劑硫化模壓而成，自潤滑組分/基體的重量比為5～15％；

所述基體為重量百分比為80～90％丁腈橡膠、5～10％超高分子量聚乙烯和5～10％聚四氟乙烯的混合物；

所述自潤滑組分為重量百分比為35～45％納米石墨、35～40％納米二硫化鉬、5～10％短切聚四氟乙烯纖維、5～10％碳纖維及4～10％碳納米管的混合物；

所述復(fù)合硫化劑是過氧化二異丙苯和異丁烯酸甲酯，復(fù)合硫化劑與基體的重量比為3.5～8％，過氧化二異丙苯與異丁烯酸甲酯的重量比為1/1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶艉軸承用低噪聲納米/高分子復(fù)合材料，其特征在于所述超高分子量聚乙烯的分子量為800～900萬。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶艉軸承用低噪聲納米/高分子復(fù)合材料，其特征在于所述丁腈橡膠中丙烯腈含量為42％，聚四氟乙烯分子量為600～650萬。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶艉軸承用低噪聲納米/高分子復(fù)合材料，其特征在于所述納米石墨粒徑為10-15nm，所述納米二硫化鉬粒徑為10-15nm，所述短切聚四氟乙烯纖維長度為20-30nm，所述碳纖維長度為20-30nm，所述碳納米管直徑20-40nm。

5.權(quán)利要求1所述的船舶艉軸承用低噪聲納米/高分子復(fù)合材料的制備方法，其特征在于具體步驟如下：

(1)將自潤滑組分進行表面改性處理，

納米石墨、納米二硫化鉬表面改性處理：將自潤滑組分重量比為35～45％的納米石墨、35～40％納米二硫化鉬置于密封的干粉攪拌器中，以100rpm的轉(zhuǎn)速進行高速攪拌，高速攪拌過程中噴灑濃度為10％的鋯鋁酸鹽與鈦酸酯復(fù)配溶液，鋯鋁酸鹽與鈦酸酯重量比為1/1，待混合30分鐘后，取出，在烘箱中100℃下烘2小時后備用；

聚四氟乙烯纖維表面改性處理：將自潤滑組分重量百分比為5～10％聚四氟乙烯纖維束通過機械牽引，依次過濃硫酸、蒸餾水、丙酮溶液徹底清洗表面油酯，然后將清洗好的纖維束在短切機上短切為20-30納米的聚四氟乙烯纖維，再置于γ放射源下輻照處理30分鐘，使表面產(chǎn)生羥基等活性基團，接著在干粉混合器中向短切纖維表面噴灑濃度為25％的馬來酸酐溶液，對其表面進行接枝反應(yīng)2小時，接枝完畢后烘干備用；

納米碳纖維和碳納米管表面改性處理：將自潤滑組分重量百分比為5～10％的納米碳纖維、4-10％的碳納米管置于密封的干粉攪拌器中，以100rpm的轉(zhuǎn)速進行高速攪拌，并在高速攪拌過程中噴灑濃度為3％的硅烷偶聯(lián)劑KH-570溶液，待混合30分鐘后，取出，在烘箱中100℃下烘2小時后備用：

(2)在密煉機中加入基體重量百分比為80～90％、5～10％和5～10％的丁腈橡膠、超高分子量聚乙烯和聚四氟乙烯，步驟(1)所備用的改性納米石墨、納米二硫化鉬、短切聚四氟乙烯纖維、納米碳纖維和碳納米管在溫度110℃、輥距3～4mm下混煉15分鐘，

(3)在開煉機上加入過氧化二異丙苯和異丁烯酸甲酯復(fù)合硫化劑，混合10分鐘后，按照要求出4mm厚的膠片，

(4)將膠片放入模具中，在160±5℃，壓力12±1MPa下硫化成型25分鐘即可制得船舶艉軸承用低噪聲納米/高分子復(fù)合材料。