一種復合耐磨減振材料及其制備方法
【專利摘要】本發明一種復合耐磨減振材料及其制備方法，屬于耐磨材料技術領域，包括耐磨層和承載層，所述耐磨層由基礎樹脂、耐磨材料和增強材料制成，所述承載層由橡膠材料制成，所述耐磨層的配比為，按重量份計：基礎樹脂45～85份，耐磨材料10～30份，增強材料5～25份，其中，基礎樹脂為聚芳醚酮、聚芳醚砜、聚芳酰胺、聚芳硫醚、聚芳酯中的一種或幾種混合物；耐磨材料為聚四氟乙烯、石墨、二硫化鉬中的一種或幾種混合物；增強材料為碳纖維粉、玄武巖纖維粉、芳綸纖維粉、聚酯纖維粉、鈦酸鉀晶須中的一種或幾種混合物。本發明材料具備有優異的耐磨性能和良好的力學性能；同時采用熱粘合方式將材料復合，工藝簡單，易于實現。
【專利說明】
一種復合耐磨減振材料及其制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于耐磨材料技術領域，涉及一種復合耐磨減振材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]目前市場需要既具有低摩擦、低磨損、尺寸穩定性高，又具備緩沖、高柔彈性性能的材料。現有的材料大多都是具備其單項性能，比如耐磨性能、減振性能。
[0003]目前，應用水潤滑軸承的耐磨材料，多采用兩種模式，一種是塑料圓筒式，典型如賽龍和威高爾，雖水潤滑性能很好，但是塑料的減振緩沖性能一般；另一種是耐磨橡膠板條，隨減振緩沖效果好，但是在啟停瞬間，軸與板條之間處于干摩擦狀態容易出現黏軸、嘯聲等現象，嚴重影響安全問題。
[0004]現有的耐磨、減振材料一般都是采用最新工藝技術、納米技術等高科技成果在減振材料配方中增加耐磨原料或在耐磨材料中增加減振原料，其實現難度很大，且耐磨減振的綜合效果一般。以ROMOR系列橡膠材料水潤滑軸承軸瓦為例，主體材料(接觸面)采用特制改性的丁腈橡膠，其中添加了特殊的改性成分，并采用獨特的硫化工藝生產制造，橡膠極為密實、均勻，性能高于一般的橡膠水平；此外，橡膠材料表面采用特殊鏡面工藝處理用于提高接觸面的光潔度，降低摩擦系數；背面采用一體粘結工藝敷設超高分子量聚乙烯背襯，用于提高抗振動和沖擊性能。該類材料相對一般材料而言，其耐磨、減振作用均有所提高，但是其配方、改性成分、特殊工藝等難度較大，國內目前難以克服并且制作起來較為復雜，并且耐磨減振材料不是最優。
[0005]現有的耐磨、減振材料一般都是采特殊工藝手段在減振材料配方中增加耐磨原料或在耐磨材料中增加減振原料，來實現其材料的耐磨減振性能。該方式存在以下幾個缺點或技術難點:1)采用特殊工藝，實現難度大；2)在一種材料中添加另一種材料來實現高效的耐磨減振性能，該方法難以發揮其材料各自的性能優勢，并且突破難度較大。

【發明內容】

[0006]本發明就針對現有技術的缺點，提出了一種復合耐磨減振材料及其制備方法，該復合式材料充分發揮耐磨材料低摩擦、低磨損、尺寸穩定性高性能和減振材料的抗沖擊、緩沖、高柔彈性性能，不需要特殊工藝便可以實現其高效的耐磨減振作用。只需要選擇高效的耐磨材料和高效的減振材料即可復合出綜合性能更有的耐磨減振材料。主要技術特征:
一種復合耐磨減振材料，由耐磨層和承載層復合一體化，所述耐磨層由基礎樹脂、耐磨材料和增強材料制成，所述承載層由橡膠材料制成，
耐磨層的配比為，按重量份計:基礎樹脂45?85份，耐磨材料10?30份，增強材料5?25份，
其中，所述基礎樹脂為聚芳醚酮、聚芳醚砜、聚芳酰胺、聚芳硫醚、聚芳酯中的一種或幾種混合物；所述耐磨材料為聚四氟乙烯、石墨、二硫化鑰中的一種或幾種混合物；所述增強材料為碳纖維粉、玄武巖纖維粉、芳綸纖維粉、聚酯纖維粉、鈦酸鉀晶須中的一種或幾種混合物。
[0007]所述橡膠材料是由丁腈橡膠、氫化丁腈、三元乙丙橡膠、氯丁橡膠、丁基橡膠、硅橡膠、氟橡膠的一種或幾種混合物。
[0008]一種復合耐磨減振材料的制備方法，先制備耐磨層，再利用熱壓粘結方法將固化的耐磨層和承載層粘結在一起，實現耐磨層與承載層的復合一體化。耐磨層的制備方法包括以下步驟:
51、配料混料:按重量稱取基礎樹脂45?85份，耐磨材料10?30份，增強材料5?25份，加入到高速攪拌機中攪拌3?5分鐘混合均勻，混合均勻的原料在130±5°C的溫度下干燥3?4小時；
52、擠出造粒:將干燥后的混合原料通過耐高溫雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，擠出溫度:270?390°C，主機轉速:200?250 rpm，擠出的粒料在130±5°C的溫度下干燥3?4小時；
53、注塑成型:干燥后的粒料通過注塑機注塑成耐磨層制品，注塑溫度為280?400V，模具溫度為120?160°C，注塑壓力為70?lOOMPa，螺桿轉速為50?100 rpm,制得耐磨層成品。
[0009]進一步，熱壓粘結方法，具體步驟如下:
51、先制備好所述耐磨層，對耐磨層表面進行脫脂、噴砂工藝處理；
52、將處理好的耐磨層噴涂膠黏劑，并將其放在55?70°C烘箱內烘烤15?20分鐘；
53、將橡膠原材料放入密煉機，溫度:60?85°C時間:10?15min，將密煉好的膠料放入開煉機中進行開煉，時間:10~15min ;溫度:25±3°C。取出混
煉好的橡膠放置于恒溫室(溫度:25±3°C)；
54、將上述步驟S2處理過的耐磨層平鋪在模具內，然后將步驟S3所述混煉好的橡膠均勻分布在耐磨層上面；
55、將步驟S4模具升溫到125°C?135°C，硫化25?35分鐘，得到復合耐磨減振材料。
[0010]本發明的有益效果:
該復合式特種材料提高材料的綜合性能，同時具備有優異的耐磨性能和良好的力學性能；采用熱粘合方式將材料復合，工藝簡單。
【附圖說明】
[0011 ] 附圖1為本發明復合耐磨減振材料的結構圖圖1中標號表不:1、承載緩沖層 2、耐磨層。
【具體實施方式】
[0012]實施例一，耐磨層2的原材料材料配，按重量份計:聚芳醚酮65份，PTFE 15份，碳纖維10份，二硫化鑰15份；在高速攪拌機中攪拌5分鐘攪拌均勻，混合均勻后的原料在130°C溫度下干燥4小時，將干燥后的混合原料通過高溫塔鐘雙螺桿擠出機熔融后擠出造粒，擠出溫度為270?390°C，主機轉速240rpm。擠出的粒料在130±5°C的溫度下干燥4小時，干燥后的粒料通過專用注塑機注塑成耐磨層2制品，注塑溫度為280?400°C，模具溫度為140°C，注塑壓力80Mpa，螺桿轉速為90rpm，制得耐磨層2的產品。
[0013]將制備好的耐磨層2粘結面進行脫脂、噴砂處理，采用Q226噴砂機噴砂25?
30分鐘，在其表面進行噴涂膠黏劑，將其放在55~70°C烘箱內烘烤15~20分鐘，將涂有膠黏劑的耐磨層放置平鋪硫化模具中；將改性氫化丁腈橡膠配方原材料放入密煉機，溫度控制在80±2°C，密煉時間15min;將密煉好的膠料放入開煉機中進行開煉，將輥距調至0.8?1.0mm，溫度控制在25土 TC，開煉機正常運轉后，把密煉好的膠料放入大牙齒一端，并不斷進行左右翻膠、薄通，待膠料混煉均勻一致，表面無明顯顆粒狀物質時，繼續翻練3min，方可取出膠料；混煉好的橡膠放置于25土1°C的恒溫室內，將所述混煉好的改性氫化丁腈橡膠均勻分布在耐磨層上面；將模具升溫到125°C?135°C，硫化壓力:100?IlOkg/cm2，硫化時間:25?35分鐘。出模取出耐磨減振產品后自然冷卻到室溫，然后進行機加工出去飛邊毛刺,制的所需耐磨減振材料。
[0014]實施案二，與實施案例一不同之處為:耐磨層2的原材料配比，按份量計:聚芳酰胺35 ;聚芳醚酮15份；聚酯纖維15份，石墨10份，聚四氟乙烯5份。
[0015]實施例三，與實施案例一不同之處為:耐磨層2的原料配比，按質量份計:聚芳醚酮55份，聚四氟乙烯25份，碳纖粉15份，二硫化鑰5份；造粒的擠出溫度為360?390°C，注塑溫度為370?400°C。
【主權項】
1.一種復合耐磨減振材料，其特征在于:由耐磨層和承載層復合一體化，所述耐磨層由基礎樹脂、耐磨材料和增強材料制成，所述承載層由橡膠材料制成，其特征在于: 所述耐磨層的配比為，按重量份計:基礎樹脂45?85份，耐磨材料10?30份，增強材料5?25份， 其中，所述基礎樹脂為聚芳醚酮、聚芳醚砜、聚芳酰胺、聚芳硫醚、聚芳酯中的一種或幾種混合物；所述耐磨材料為聚四氟乙烯、石墨、二硫化鑰中的一種或幾種混合物；所述增強材料為碳纖維粉、玄武巖纖維粉、芳綸纖維粉、聚酯纖維粉、鈦酸鉀晶須中的一種或幾種混合物。2.根據權利要求1所述的一種復合耐磨減振材料，其特征在于，所述橡膠材料是由丁腈橡膠、氫化丁腈、三元乙丙橡膠、氯丁橡膠、丁基橡膠、硅橡膠、氟橡膠的一種或幾種混合物。3.權利要求1-2所述的一種復合耐磨減振材料的制備方法，其特征在于，先制備耐磨層，再利用熱壓粘結方法將固化的耐磨層和承載層粘結在一起，實現所述耐磨層與承載層的復合一體化。4.根據權利要求3所述的一種復合耐磨減振材料方法，其特征在于，所述耐磨層的制備方法包括以下步驟: S1、配料混料:按重量稱取基礎樹脂45?85份，耐磨材料10?30份，增強材料5?.25份，加入到高速攪拌機中攪拌3?5分鐘混合均勻，混合均勻的原料在130±5°C的溫度下干燥3?4小時； S2、擠出造粒:將干燥后的混合原料通過耐高溫雙螺桿擠出機熔融擠出造粒，擠出溫度:270?390°C，主機轉速:200?250 rpm，擠出的粒料在130±5°C的溫度下干燥3?4小時； S3、注塑成型:干燥后的粒料通過注塑機注塑成耐磨層制品，注塑溫度為280?400V，模具溫度為120?160°C，注塑壓力為70?lOOMPa，螺桿轉速為50?100 rpm,制得耐磨層成品。5.根據權利要求3或4所述的一種復合耐磨減振材料的制備方法，其特征在于，所述熱壓粘結方法，具體步驟如下: S1、先制備好所述耐磨層，對耐磨層表面進行脫脂、噴砂工藝處理； S2、將處理好的耐磨層噴涂膠黏劑，并將其放在55?70°C烘箱內烘烤15?20分鐘； S3、將橡膠原材料放入密煉機，溫度:60?85°C時間:10?15min，將密煉好的膠料放入開煉機中進行開煉，時間:10?15min ;溫度:25±3°C，取出混煉好的橡膠放置于恒溫室(溫度:25±3°C); S4、將上述步驟S2處理過的耐磨層平鋪在模具內，然后將步驟S3所述混煉 好的橡膠均勻分布在耐磨層上面； S5、將步驟S4模具升溫到125°C?135°C，硫化25?35分鐘，得到復合耐磨 減振材料。
【文檔編號】B29B7/60GK105882081SQ201510035874
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年1月26日
【發明人】曾智, 吳博, 曹政, 趙慧宇, 林立鈿, 張志廣
【申請人】株洲時代新材料科技股份有限公司