[發明專利]一種耐磨環及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201410811864.1
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104558767A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 林廣成
• 申請（專利權）人: 廣東特固力士工業皮帶有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08K13/06;C08K9/06;C08K7/20;C08K7/06;C08K3/04;C08K3/22;C08K3/34;C08K3/36;C08K3/08;B29C47/92
• 代理公司: 深圳市盈方知識產權事務所(普通合伙) 44303
• 代理人: 周才淇;朱曉江

技術領域

本發明涉及氣缸技術領域，主要涉及一種耐磨環及其制備方法和應用。

背景技術

氣缸是由缸筒、缸蓋、活塞、活塞桿和密封件組成。缸筒材料有高碳鋼、鋁合金、黃銅和不銹鋼，對于鋼管缸筒，內表面還應鍍硬鉻，以減少摩擦阻力和磨損，并防止腐蝕。活塞是氣缸中的受壓元件，為防止活塞左右兩腔相互竄氣，設有活塞密封圈。活塞上的耐磨環可提高氣缸的導向性，減少活塞密封圈的磨耗，減少摩擦阻力。耐磨環通常使用聚氨酯、聚四氟乙烯等耐磨材料。而耐磨環在使用一段時間后會不可避免地出現磨損，而如何提高耐磨環的耐磨度，延長耐磨環的使用壽命，也是一直在研究的課題。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種耐磨環及其制備方法和應用，所述耐磨環采用超高分子量聚乙烯作為原料，并加入納米級無機填料、潤滑劑進行改性，大大提高了耐磨環的耐磨性能，旨在提供一種超耐磨的耐磨環，延長耐磨環的使用壽命，降低生產成本。

本發明的技術方案如下：

一種耐磨環，其中，所述耐磨環的原料組成，按質量份數計，包括以下組分：

超高分子量聚乙烯?100份；

潤滑劑?0.1～10份；

填充料?10～60份；

聚乙烯?5～40份；

減摩材料?5～40份；

納米無機填料?0.1～20份。

所述的耐磨環，其中，所述超高分子量聚乙烯為平均分子量為150萬～800萬；所述潤滑劑為聚乙烯蠟、石蠟、硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋇、硬脂酸鋅中的一種或多種；所述填充料為玻璃微珠、陶瓷微珠、氧化鋁、碳化硅、碳化硼中的一種或多種；所述減摩材料為石墨、二硫化鉬、硫化銅、青銅粉中的一種或多種；所述聚乙烯為高壓聚乙烯、低壓聚乙烯中的一種或多種；所述納米無機填料為納米二氧化硅、納米氧化鋁、納米滑石粉、納米碳酸鈣、納米蒙脫土中的一種或多種。

所述的耐磨環，其中，所述填充料經過偶聯劑活化處理；

所述偶聯劑活化處理的過程為取填充料的總質量0.5-3.5％的偶聯劑，用無水乙醇按照8-12:1的體積比進行稀釋偶聯劑；邊攪拌填充料邊加入偶聯劑/無水乙醇混合溶液，待溶液全部倒入后繼續攪拌數分鐘，再放入設定溫度90±10℃的烘箱中干燥，取出后研細，備用；

所述偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑中的一種或多種。

所述的耐磨環，其中，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑。

一種如上所述的耐磨環的制備方法，其中，包括以下步驟：

按比例配備超高分子量聚乙烯與潤滑劑，高速攪拌至40～60℃或8～15分鐘；再加入聚乙烯、減摩材料、納米無機填料和已經過偶聯劑活化處理的填充料，高速攪拌3～5分鐘，出料；

通過擠出機擠出耐磨環管狀坯料或帶狀坯料；

耐磨環管狀坯料經切割、磨削加工制成所述耐磨環，或將耐磨環帶狀坯料經切割、熱卷成圈、磨削制成所述耐磨環。

所述的耐磨環的制備方法，其中，所述擠出過程采用單螺桿或雙螺桿擠出機，擠出機的溫度從輸送段到機頭模依次為125±5℃，160±5℃，250～290℃，230～265℃，180～220℃，190～235℃，195～240℃，200～250℃，190～235℃。

所述的耐磨環的制備方法，其中，所述偶聯劑活化處理的過程為取填充料的總質量0.5-3.5％的偶聯劑，用無水乙醇按照8-12:1的體積比進行稀釋偶聯劑；邊攪拌填充料邊加入偶聯劑/無水乙醇混合溶液，待溶液全部倒入后繼續攪拌數分鐘，再放入設定溫度90±10℃的烘箱中干燥，取出后研細，備用；

所述偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑中的一種或多種。

所述的耐磨環的制備方法，其中，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑。

一種如上所述的耐磨環的應用，其中，將所述耐磨環用作氣缸或液壓油缸的耐磨環。