[發(fā)明專利]一種自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承聚四氟乙烯/凱夫拉織物襯墊改性材料及改性方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410606727.4
• 申請(qǐng)日: 2014-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN104480717A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉萬泳;尹忠慰;霍亞軍;鄭肸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東騰工軸承有限公司
• 主分類號(hào): D06M15/41
• 分類號(hào): D06M15/41;D06M11/45;D06M11/56;D06M101/22;D06M101/36
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合材料改性技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承聚四氟乙烯/凱夫拉織物襯墊改性材料及改性方法，具體是含納米微粒氧化鋁及二硫化鉬的織物襯墊改性。

背景技術(shù)

關(guān)節(jié)軸承是一種球面滑動(dòng)軸承，主要是由一個(gè)外球面內(nèi)圈和一個(gè)內(nèi)球面外圈組成。根據(jù)其工作時(shí)是否需要補(bǔ)充潤(rùn)滑劑，關(guān)節(jié)軸承可分為非自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承和自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承。自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承由一個(gè)外球面內(nèi)圈和一個(gè)內(nèi)球面上粘貼了自潤(rùn)滑織物襯墊的外圈構(gòu)成，其性能主要取決于自潤(rùn)滑織物襯墊的性能。隨著自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承在航空航天、高鐵等領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展，急需研制能夠適用于重載、高溫或高擺頻等工況條件下的產(chǎn)品。

目前，針對(duì)自潤(rùn)滑襯墊材料的制備以聚四氟乙烯纖維織物為主，由聚四氟乙烯等幾種性質(zhì)不同的長(zhǎng)纖維混織而成，并在表面涂覆高強(qiáng)度的酚醛樹脂制備而成，其產(chǎn)品性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)。由聚四氟乙烯纖維與Nomex纖維、玻璃纖維、凱夫拉纖維等材料采用特定方法紡織，并經(jīng)特殊浸漬處理后制成的復(fù)合織物，具有強(qiáng)度高，摩擦系數(shù)小等特點(diǎn)。與國(guó)外織物襯墊產(chǎn)品相比，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在使用壽命、性能穩(wěn)定、環(huán)境適應(yīng)性等方面都存在較大差距。

在關(guān)節(jié)軸承織物襯墊涂層領(lǐng)域，戴李宗等(一種自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承織物襯墊涂層材料及其制備方法，中國(guó)專利，公開號(hào)CN103174022A)以環(huán)氧樹脂、POSS、聚四氟乙烯、稀釋劑、硅烷偶聯(lián)劑、固化劑、表面活性劑為涂層配方材料，將原材料按一定比重混合成涂層材料均勻刷涂在織物表面，然后再進(jìn)行烘烤、施壓及保溫固化等工藝，最終制得織物襯墊。但是該方法涂層配方材料較多且對(duì)織物襯墊耐磨性改進(jìn)方面欠缺考慮。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承聚四氟乙烯/凱夫拉織物襯墊改性材料及改性方法。將改性材料配制成溶液，然后將織物襯墊浸漬在溶液中，在一定溫度壓力固化后織物襯墊改性完成。通過改性，利用酚醛樹脂作為基體材料，可以增強(qiáng)纖維織物強(qiáng)度等力學(xué)性能；通過添加具有減摩耐磨性能的納米顆粒，可以降低織物襯墊的摩擦系數(shù)和提高織物襯墊的耐磨性能。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承聚四氟乙烯/凱夫拉織物襯墊改性材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：酚醛樹脂60～70份、稀釋劑20～30份、氧化鋁粉5～20份、二硫化鉬粉5～20份。

優(yōu)選的，所述酚醛樹脂為商品酚醛樹脂，即酚醛-縮醛-有機(jī)硅型膠粘劑，主要成分為酚醛樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂、有機(jī)硅化合物等；其中聚乙烯醇縮醛樹脂有縮甲醛、縮乙醛、縮丁醛、縮丁糠醛等；其中有機(jī)硅化合物有正硅酸乙酯、烴基硅氧烷、聚有機(jī)硅氧烷等。

進(jìn)一步的，所述稀釋劑為醋酸乙酯和無水乙醇的混合溶液，醋酸乙酯與無水乙醇的體積比為0.80～1.20。

進(jìn)一步的，所述氧化鋁粉由固相法制備，粒徑為80-100nm。

進(jìn)一步的，所述二硫化鉬粉由物理法制備，粒徑為600-800nm。

本發(fā)明還提供了一種自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承聚四氟乙烯/凱夫拉織物襯墊改性溶液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

①根據(jù)上述的配比稱取原料；

②將步驟①中稱取的酚醛樹脂溶于稀釋劑中，然后加入氧化鋁粉和二硫化鉬粉，超聲振蕩即得自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承聚四氟乙烯/凱夫拉織物襯墊改性材料。

本發(fā)明還提供了一種自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承聚四氟乙烯/凱夫拉織物襯墊改性工藝，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將織物襯墊用丙酮清洗、烘干；

(2)將經(jīng)步驟(1)處理的織物襯墊用蒸餾水煮15～30min，然后放入烘箱烘干；

(3)將經(jīng)步驟(2)處理的織物襯墊浸漬在自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承聚四氟乙烯/凱夫拉織物襯墊改性材料中；

(4)將(3)中浸漬好的織物襯墊放入烘箱烘干；

(5)重復(fù)步驟(3)和(4)，直到織物襯墊中改性材料質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到30±5％；

(6)將經(jīng)過步驟(5)處理的織物襯墊施加0.1～0.3MPa的壓力，并在150～180℃下保溫2～3h，即可。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中烘干溫度為80～100℃，烘干時(shí)間為1～2h。

優(yōu)選的，所述步驟(4)中烘干溫度為50～60℃，烘干時(shí)間為10～15min。

本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明的改性材料配方簡(jiǎn)單實(shí)用，經(jīng)濟(jì)可行；改性工藝方法簡(jiǎn)單，使用的設(shè)備常見；納米級(jí)和亞微米級(jí)改性材料的使用，不但能夠在對(duì)磨面形成較薄且牢固的轉(zhuǎn)移膜，而且微粒還可以起到“滾動(dòng)”的效應(yīng)，從而可以顯著提高自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承工作性能和使用壽命(提高摩擦學(xué)性能，關(guān)節(jié)軸承性能與襯墊性能提高)。