[發明專利]一種密度可調酚醛環氧高分子塊材及其制備方法

有效

• 申請號: 201710202067.7
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN106947573B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 田雪梅;王圣達;田閩;喬紅斌;吳勝華;古緒鵬;陳國昌
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C10N50/08
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 杜袁成

本發明公開了一種密度可調酚醛環氧高分子塊材及其制備方法，屬于固體潤滑材料領域。該密度可調酚醛環氧高分子塊材，由包含以下重量份的組分制成：酚醛環氧樹脂30～45份，改性空心玻璃微珠20～30份，助潤滑填料10～25份，促進劑3～8份，固化劑10～20份，甲基硅油2～5份，活性稀釋劑3～6份。本發明所制得的密度可調酚醛環氧高分子塊材可根據需要，調整密度，能夠有效地提高與其密度相似料的相容性，同時具有良好的尺寸穩定性和硬度，能廣泛應用于重載滑動或者滾動摩擦副，有利于環境保護和節約鋼鐵資源，并且高分子材料輕便，有利于減小機械的負荷。

技術領域

本發明屬于固體潤滑材料領域，具體涉及一種密度可調的高分子塊材及其制備方法。

背景技術

近年來隨著科學技術的發展,對各種設備及零部件性能提出了越來越高的要求。而摩擦磨損是普遍存在的自然現象,世界摩擦學會的統計表明,摩擦損失了世界一次性能源的1/3以上,磨損每年造成的損失約占國民生產總值的1％。為延長使用壽命、節約材料與能源,在很多領域迫切需要解決摩擦、磨損與潤滑防護問題。

潤滑材料有4種:氣體潤滑劑、流體(以油為主)、潤滑脂(半固態)及固體潤滑材料。液態、半固態潤滑是傳統的潤滑方式,也是應用最為廣泛的一種潤滑方式,但適用的溫度范圍較窄,在高溫作用下承載能力下降、潤滑性能衰減,還會造成環境污染等問題。因此,工況惡劣的場合下,傳統的潤滑方法已難以滿足要求。對于那些長期處于高溫、高速、重載、干摩擦或邊界潤滑狀態下的零部件,減小與控制摩擦與磨損顯得尤為必要。固體自潤滑材料在性能上極大地突破了傳統材料的使用極限,廣泛地被應用于電子、生物、航天航空等高科技領域,是潤滑領域最具有發展前景的一個方向。

隨著現代工業等領域的飛速發展，特殊工況越來越多，使得普通液體潤滑軸承因其摩擦特性所限，已不能適應特殊工況的要求。金屬基固體自潤滑軸承作為固體潤滑技術的發展，突破了油膜潤滑極限，能適應多種特殊工況的要求，應用場合越來越多。如低速、高載荷、往復及擺動難以形成潤滑油膜的場合，長期處于污染狀況、而潤滑油膜容易老化、室外作業環境惡劣加油潤滑失效的場合，高溫、低溫狀態下潤滑效果難以發揮的場合，水、海水中和藥液介質難以形成潤滑的場合。

滑動軸承的作用是起支撐軸運轉將其與軸承座間隔開來起到保護軸和軸承座的作用，其一個重要的功能就是減小摩擦系數和磨損；滑動軸承根據材料以及性能可以分為自潤滑滑動軸承和一般滑動軸承，自潤滑滑動軸承在工作過程中可以實現不加油或少加油，而一般滑動軸承本身不具備良好的潤滑功能所以運轉過程中必須加油；由于軸與滑動軸承內表面在工作過程中發生的是面對面的滑動摩擦副，運用過程中要求摩擦系數和磨損量盡可能小，這就對兩個摩擦面的材料提出了較高的要求；由于軸在運轉過程中要傳遞一定的扭矩和運動，所以對軸材料側重點還是硬度和強度等。依據高分子塊材原材料的屬性不同，制備的成品其密度往往固定在某個范圍內，由于其與潤滑油密度存在差異，經常難以制得含油高分子塊材，而在摩擦學領域中，含油高分子塊材具有獨特的潤滑優勢。目前，尚未見調節高分子塊材密度的有效方法。

專利CN201610002077.1提供的由聚乙烯作為基體的多孔含油潤滑材料，以聚乙烯、潤滑油、固體潤滑劑為原料，經過混料、多次壓制成型、燒結處理等步驟而成。其制得的多孔含油潤滑材料特點為內部具有豐富的多孔結構，能夠在工作狀態下連續穩定地提供潤滑油，并兼具耐磨損、抗沖擊、耐化學腐蝕、耐低溫等優異性能。同樣，專利CN201610636300.8提供的一種多孔含油潤滑材料的制備方法，該發明將制得的黑木耳粉末與幾丁質酶溶液攪拌混合，進行滅酶、離心分離處理，得到上層清液，與無水乙醇混合后，離心分離收集沉淀物制得黑木耳多糖，隨后與去離子水、檸檬酸三鈉經加熱、超聲分散處理制成黑木耳多糖分散液，隨后將潤滑油與黑木耳多糖分散液混合制成的潤滑混合液與苯乙烯單體、丙烯酸酯混合加熱過濾，收集得到的濾餅進行洗滌干燥，制成改性含油樹脂顆粒，與滑石粉、偶氮二甲酰胺混合后進行密煉，隨后出料并冷卻，即可制備得一種多孔含油潤滑材料。該發明制備的潤滑材料的特點為孔隙率高，分布均勻，且材料本身強度高、與基體結合力好。兩者的不足之處是需要后期清油且乳化不穩定。