[發明專利]自修復水潤滑橡膠合金材料的制備方法

有效

• 申請號: 202110526480.5
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113248803B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 王家序;馮偉;韓彥峰;肖科;賈航;王成
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院;重慶奔騰科技發展有限公司;重慶大學
• 主分類號: C08L9/02
• 分類號: C08L9/02;C08L75/08;C08L35/00;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/06;C08K3/22;C08K5/09;C08G18/61;C08G18/48
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 覃毅

本發明公開一種自修復水潤滑橡膠合金材料的制備方法，將丁腈橡膠60?70份、防老劑2份、半補強炭黑70?80份、硫磺2份、促進劑2份、氧化鋅5份、硬脂肪酸2份和自修復彈性預聚體35?50份投入橡膠開煉機進行混煉，再經過硫化模壓硫化成形制得自修復水潤滑橡膠合金材料。本發明可以自修復其裂紋損傷界面，延長了該橡膠合金材料零部件的使用壽命。

技術領域

本發明涉及橡膠合金技術領域，具體涉及一種自修復水潤滑橡膠合金材料及其制備方法。

背景技術

橡膠合金材料是傳動部件應用的比較普遍的一種水潤滑材料。利用橡膠合金材料制造傳動摩擦部件，比如水潤滑橡膠合金軸承，采用外圈加水潤滑橡膠材料內襯的結構，水潤滑軸承的綜合性能指標，都與水潤滑橡膠材料內襯的性能有直接關系，而內襯的材料，是決定內襯以至軸承性能的重要因素。同時，水潤滑橡膠合金軸承利用水為潤滑介質，在節約資源以及環境友好方面有絕對的市場優勢。

最近，我國在船舶推進技術方面取得重大突破和重大創新，開發出無軸推進系統技術，為未來船舶推進系統新動力。然而，無軸推進系統的顛覆性革新對水潤滑軸承內襯材料在低噪聲、高可靠、長壽命等性能方面提出前所未有的新挑戰。然而，極端工況下，不良的潤滑效果往往會引起水潤滑橡膠軸承的軸瓦橡膠合金材料的裂紋損傷，這些裂紋損傷不適用于在水下自主修復，從而影響其使用性能及壽命。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種自修復水潤滑橡膠合金材料的制備方法，實現了在水潤滑條件下自修復其裂紋損傷界面，延長了該橡膠合金材料零部件的使用壽命。

本發明提供了自修復水潤滑橡膠合金材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：將過硫酸銨粉末以1：9的重量比溶解在去離子水中形成過硫酸鹽溶液；將10ml過硫酸鹽溶液與2.5ml-5ml N,N-亞甲基雙丙烯酰胺混合制成丙烯酰胺溶液，取80ml-100ml丙烯酰胺溶液以1∶(1-2)的體積比與去離子水混合稀釋；再加入5ml-10ml N,N,N',N'-四甲基乙二胺，即可獲得凝膠預聚體一；

步驟二：稱取聚醚多元醇10g-20g和雙羥基封端聚二甲基硅氧烷10g-15g混合均勻后抽真空處理得到混合溶液，再加入異佛爾酮二異氰酸酯5g-10g和二月桂酸二丁基錫0.1ml-0.3ml，然后加熱至60℃-80℃并攪拌40min-50min，隨后加熱至85℃-90℃反應，得到自修復預聚體二，真空保存備用；

步驟三：稱取得到的凝膠預聚體一30ml-40ml和自修復預聚體二10g-30g溶于60ml-70ml四氫呋喃有機試劑中形成高分子溶液，再將交聯劑的四氫呋喃溶液30mL-40mL滴加至高分子溶液中，攪拌均勻后轉移至聚四氟乙烯模具中，進行真空交聯后即得到自修復彈性預聚體；

步驟四：稱取丁腈橡膠60-70份、防老劑2份、半補強炭黑70-80份、硫磺2份、促進劑2份、氧化鋅5份、硬脂肪酸2份和自修復彈性預聚體35-50份投入橡膠開煉機進行混煉，混煉時間15min-20min；然后將橡膠開煉機內的混煉物降至室溫，再將橡膠開煉機內的混煉物置于模具中進行硫化模壓硫化成形，模壓硫化成形的硫化壓力為10Mpa-15Mpa,硫化溫度為110℃-180℃,硫化時間為30min-40min，即得自修復水潤滑橡膠合金材料。

優選地，所述防老劑為二丁基二硫代氨基甲酸鎳。

優選地，所述促進劑為N-環己基-2-苯駢噻唑次磺酰胺。

優選地，所述硬脂肪酸為C18飽和脂肪酸。

優選地，步驟四中，丁腈橡膠70份，防老劑2份，半補強炭黑80份，硫磺2份，促進劑2份，氧化鋅5份，硬脂肪酸2份，自修復彈性預聚體35份；模壓硫化成形的硫化溫度為150℃，壓力為15MPa，硫化時間為40min。