[發明專利]一種水潤滑橡膠軸承的制備方法

無效

• 申請號: 201310429927.2
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103467795A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 廖明義;辛波;勵琦彪
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: C08L9/02
• 分類號: C08L9/02;C08K13/02;C08K3/06;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/04;C08K13/04;C08K7/08;B29C43/58;B29C35/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李馨

技術領域

本發明屬于橡膠軸承技術領域，具體涉及采用丁腈橡膠（NBR）制備的水潤滑橡膠軸承。

背景技術

目前世界上約有1/3的能源消耗在不同形式的摩擦上，其中滑動軸承的消耗約占1/10。長期以來，船舶推進系統中的軸承摩擦副，多以金屬構件組成，礦物油作為潤滑介質，這樣不僅消耗了大量礦物油和貴重有色金屬等戰略資源，為了防止油泄漏，需要進行配備復雜的密封裝置和設備，使得整個傳動系統的結構十分復雜，而且機械傳動過程中產生的摩擦、磨損、振動、噪聲、可靠性差和壽命較短等問題得不到很好的解決，特別是不可避免地存在油泄漏而污染環境的問題。

水具有無污染、來源廣泛、節省能源、安全、難燃等特點，是最具有發展潛力的潤滑介質。而橡膠具有良好的耐摩擦、抗磨粒磨損、抗疲勞磨損、高減振、易加工和重量輕等特點。如果將水與橡膠的優點結合，制備水潤滑橡膠軸承，可以解決傳統軸承使用過程中存在的許多問題，滿足經濟可持續發展和環境友好的要求。

目前，許多聚合物已作為水潤滑下的摩擦材料使用，然而，海水區別于淡水下，海水具有一定的腐蝕性，制備具有耐海水腐蝕的水潤滑橡膠軸承被認為是海洋開發的一項關鍵技術，它們既要具有優異的耐磨能力，而且還必須具有優異的耐腐蝕能力，可廣泛應用于深海潛水器、水下機器人、海底石油鉆探以及船舶運輸、礦山開采、水利灌溉、國防裝備等領域。

水潤滑橡膠軸承使用的橡膠主要為NBR，如重慶大學開發的BTG水潤滑橡膠軸承，以NBR為基體，加入各種填充劑等制備的一類水潤滑動密封橡膠合金軸承，中國發明專利，200510057204.X，水潤滑動密封橡膠合金軸承；200810070089.3，水潤滑橡膠合金軸承，這些專利提供了結構示意圖和設計參數，表明具有優良的性能和應用前景，但缺少海水環境下的相關性能數據。

發明內容

本發明采用NBR為基體，填加補強劑、硫化劑、促進劑、潤滑劑、防老劑等，經混煉、硫化成型制備水潤滑橡膠軸承，特別測試了其在淡水和海水環境下的摩擦和磨損性能，目的是為水潤滑橡膠軸承的制備和應用提供理論和實驗依據。

本發明的技術目的是通過以下技術方案實現的：

一種水潤滑橡膠軸承的制備方法，將以下組成和質量份數的組份經混煉、模壓、硫化成型制得，

所述模壓的壓力為5～150MPa、所述硫化的溫度為110～190℃、時間為15-120min。

本發明所述的制備方法優選所述組成和質量份數的組份為：

本發明所述的制備方法優選所述模壓的壓力為10～30MPa、所述硫化的溫度為140～160℃、時間為20～40min。

本發明所述的制備方法優選所述橡膠為NBR，通常NBR中丙烯腈基團（CN）的含量為15～50%，均可適用于本發明，本發明優選為CN含量為25～40%的NBR，更優選為CN含量為25～30%的NBR。

本發明所述的制備方法優選所述促進劑選自N-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺（CZ）、N,N-二環已基-2-苯并噻唑次磺酰胺（DZ）、2-（4-嗎啉基硫醇基）苯并噻唑（NOBS）、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺（NS）、2-硫醇基苯并噻唑（M）、二硫化二苯并噻唑（DM）、一硫化四甲基秋蘭姆（TMTM）、一硫化四丁基秋蘭姆（TBTS）、二硫化四甲基秋蘭姆（TMTD）、二硫化四乙基秋蘭姆（TETD）、二硫化四丁基秋蘭姆（TBTD）和四硫化四甲基秋蘭姆（TMTT）中的一種或幾種的混合物。

本發明所述的制備方法優選所述防老劑選自N-苯基-α-萘胺、N-苯基-β-萘胺、2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體(RD和124)、丙酮與二苯胺高溫縮合物（BLE）、2-硫醇基苯并咪唑（MB）、2-硫醇基苯并咪唑鋅鹽（MBZ）、N,N′-二乙基二硫代氨基甲酸鎳（NEC）、N,N′-二丁基二硫代氨基甲酸鎳（NBC）、N-環己基-N′-苯基對苯二胺（4010）、N-異丙基-N′-苯基對苯二胺（4010NA）和N-（1，3-二甲基丁基）-N′-苯基對苯二胺（4020）中的一種或幾種的混合物。

本發明所述的制備方法優選所述潤滑劑選自古馬隆和松焦油中的一種或兩種的混合物。

本發明所述的制備方法優選所述炭黑選自超耐磨爐黑、中超耐磨爐黑、高耐磨爐黑、通用爐黑和半補強爐黑中的一種或幾種的混合物。

本發明所述的制備方法優選所述功能劑選自二硫化鉬、石墨、聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯、玻璃纖維、碳纖維、硫酸鈣晶須、鈦酸鉀晶須和氫氧化鎂晶須中的一種或幾種的混合物。