本發明屬于軸承材料
技術領域：
，尤其涉及一種塑料滑動軸承耐磨材料及其制備方法。
背景技術：
：目前聚合物基耐磨復合材料是以熱塑性或熱固性樹脂為基體,通過添加有機或無機的減摩組分以及抗磨增強組分而呈現良好的耐磨性能。采用聚合物為基體的耐磨復合材料具有減摩自潤滑、耐磨、耐腐蝕、減震吸振、減低噪音、相對密度小、比強度和加工簡便等系列優良特性。問題及需求：隨著技術的迅速發展以及客戶設計的提升,對耐磨減磨材料的要求越來越高，如要求制作在高溫、高速、高真空及輻射環境中工作的摩擦零部件,一般工程聚合物就很難勝任。因此，現有的塑料軸承其耐磨性能較差，導致需要經常更換，無形中增加了使用和維修成本。例如，中國專利文獻公開了一種滑動軸承材料[申請號：96195359.4]：它含有一種基質材料和至少一種含氟熱塑性材料和填充物質,其特征在于,滑動材料含有5—48％(體積)氮化硼和2—45％(體積)至少一種有層狀結構的金屬化合物作為填充物質,含氟熱塑性塑料的比例占50—85％(體積)。上述的方案雖然具有以上的諸多優點，但是，上述的方案并未解決上述的技術問題，其耐磨性能較差。技術實現要素：本發明的目的是針對上述問題，提供一種耐磨性更好的塑料滑動軸承耐磨材料。本發明的另外一個目的是針對上述問題，提供一種方法簡單且能夠大幅提高耐磨性能的塑料滑動軸承耐磨板材的制備方法。為達到上述目的，本發明采用了下列技術方案：本塑料滑動軸承耐磨材料包括下述重量份數的組份：聚酰胺44-52％，玻璃纖維21-29％，氧化鋁陶瓷粉6-14％，聚四氟乙烯11-19％和納米氮化硼1-3％。在上述的塑料滑動軸承耐磨材料中，本耐磨材料包括下述重量份數的組份：聚酰胺46-50％，玻璃纖維23-27％，氧化鋁陶瓷粉8-12％，聚四氟乙烯13-17％和納米氮化硼1.5-2.5％。在上述的塑料滑動軸承耐磨材料中，本耐磨材料包括下述重量份數的組份：聚酰胺48％，玻璃纖維25％，氧化鋁陶瓷粉10％，聚四氟乙烯15％和納米氮化硼2％。本塑料滑動軸承耐磨材料的制備方法包括如下步驟：A、預處理：將聚酰胺采用除濕干燥機干燥5-7小時；將等長的玻璃纖維用偶聯劑進行表面偶聯處理，其中，偶聯劑用于增加玻璃纖維和聚酰胺的相容性；B、混合：將粉末混合填料和預處理后的聚酰胺均勻混合，然后再將混合后的填料與處理好的玻璃纖維混合，即，制得混合物填料；所述的粉末混合填料包括下述重量份數的組份：氧化鋁陶瓷粉6-14％，聚四氟乙烯含量為11-19％和納米氮化硼含量為1-3％；其中，聚酰胺含量為44-52％和玻璃纖維含量為21-29％；C、造粒：將混合物填料在250-290℃下擠出造粒，即，制得塑料滑動軸承耐磨材料。在上述的塑料滑動軸承耐磨材料的制備方法中，在上述的A步驟中，采用90℃除濕干燥機對聚酰胺干燥6小時。在上述的塑料滑動軸承耐磨材料的制備方法中，在上述的A步驟中，所述的偶聯劑含量為0.5％。在上述的塑料滑動軸承耐磨材料的制備方法中，在上述的B步驟中，采用12000RPM粉末高速混料機將氧化鋁陶瓷粉、聚四氟乙烯和納米氮化硼混合5分鐘，制得粉末混合填料；在上述的B步驟中，采用1440RPM低速混料機將粉末混合填料與預處理后的聚酰胺混合均勻；在上述的B步驟中，采用雙螺桿擠出造粒機將混合后的填料與處理后的玻璃纖維進行混合。在上述的塑料滑動軸承耐磨材料的制備方法中，在上述的C步驟中，采用所述的雙螺桿擠出造粒機進行造粒，拉條切粒后儲存備用；其中，造粒溫度為260-280℃，主機轉速300RPM，混合后的填料喂料量為140kg/h，以及處理后的玻璃纖維喂料量為60kg/h。在上述的塑料滑動軸承耐磨材料的制備方法中，在上述的A步驟中，所述的玻璃纖維長度為6mm；在上述的B步驟中，所述的氧化鋁陶瓷粉粒徑為3um，所述的聚四氟乙烯粒徑為3um，所述的納米氮化硼粒徑為2nm。在上述的塑料滑動軸承耐磨材料的制備方法中，所述塑料滑動軸承耐磨材料的摩擦系數為0.10～0.18；其中，摩擦系數通過如下測試步驟測得：c1、測試環境溫度20～25℃；c2、塑料滑動軸承耐磨材料被連續旋轉且旋轉速度為0.13m/s，同時，塑料滑動軸承耐磨材料載荷5MPa；c3、采用45號鋼且熱處理40-45HRC制成的對磨件，在對磨件表面鍍硬鉻，使對磨件相對塑料滑動軸承耐磨材料摩擦移動，在上述的測試條件下連續測試20小時。在上述的塑料滑動軸承耐磨材料的制備方法中，在上述的B步驟中，先稱取氧化鋁陶瓷粉6-14％，聚四氟乙烯含量為11-19％和納米氮化硼含量為1-3％，然后將氧化鋁陶瓷粉6-14％，聚四氟乙烯含量為11-19％和納米氮化硼含量為1-3％混合，即，制得粉末混合填料，然后再將粉末混合填料與預處理后的聚酰胺均勻混合。與現有的技術相比，本發明的優點在于：1、通過各個組份的協同配置，制得的耐磨材料其耐磨性極好，大幅提高了耐磨性能。2、方法簡單且簡單易行，易于工業化生產等特點。3、大幅延長了塑料軸承的使用壽命。4、降低了更換或者維修的頻率，符合當前社會技術的發展趨勢。具體實施方式以下是發明的具體實施例，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明并不限于這些實施例。實施例一本塑料滑動軸承耐磨材料包括下述重量份數的組份：聚酰胺44-52％，玻璃纖維21-29％，氧化鋁陶瓷粉6-14％，聚四氟乙烯11-19％和納米氮化硼1-3％。本實施例的聚酰胺為PA66：基體材料。PA66為聚己二酰己二胺，PA66比尼龍6要硬l2％。PA66具有如下優點：1、具高抗張強度；2、耐韌、耐沖擊性特優；3、自潤性、耐磨性佳、耐藥品性優；4、低溫特性佳；5、具自熄性。玻璃纖維(GlassFiber)：提高材料的抗壓和抗拉強度、耐磨性。氧化鋁陶瓷粉(Al2O3)：提高材料的抗壓強度、摩擦面硬度、耐磨性。聚四氟乙烯(PTFE)：降低材料的摩擦系數從而提高材料的耐磨性。納米氮化硼(BN)：提高材料摩擦表面的硬度和耐磨性能。作為本實施例的最優化方案，本實施例的塑料滑動軸承耐磨材料包括下述重量份數的組份：聚酰胺48％，玻璃纖維25％，氧化鋁陶瓷粉10％，聚四氟乙烯15％和納米氮化硼2％。本塑料滑動軸承耐磨材料的制備方法包括如下步驟：A、預處理：將聚酰胺采用除濕干燥機干燥5-7小時；將等長的玻璃纖維用偶聯劑進行表面偶聯處理，其中，偶聯劑用于增加玻璃纖維和聚酰胺的相容性；B、混合：將粉末混合填料和預處理后的聚酰胺均勻混合，然后再將混合后的填料與處理好的玻璃纖維混合，即，制得混合物填料；其中，所述的粉末混合填料包括下述重量份數的組份：氧化鋁陶瓷粉6-14％，聚四氟乙烯含量為11-19％和納米氮化硼含量為1-3％；其中，聚酰胺含量為44-52％和玻璃纖維含量為21-29％；進一步地，先稱取氧化鋁陶瓷粉6-14％，聚四氟乙烯含量為11-19％和納米氮化硼含量為1-3％，然后將氧化鋁陶瓷粉6-14％，聚四氟乙烯含量為11-19％和納米氮化硼含量為1-3％混合，即，制得粉末混合填料，然后再將粉末混合填料與預處理后的聚酰胺均勻混合。C、造粒：將混合物填料在250-290℃下擠出造粒，即，制得塑料滑動軸承耐磨材料。在上述的A步驟中，采用90℃除濕干燥機對聚酰胺干燥6小時。在上述的A步驟中，所述的偶聯劑含量為0.5％。在上述的B步驟中，采用12000RPM粉末高速混料機將氧化鋁陶瓷粉、聚四氟乙烯和納米氮化硼混合5分鐘，制得粉末混合填料；在上述的B步驟中，采用1440RPM低速混料機將粉末混合填料與預處理后的聚酰胺混合均勻；在上述的B步驟中，采用雙螺桿擠出造粒機將混合后的填料與處理后的玻璃纖維進行混合。在上述的C步驟中，采用所述的雙螺桿擠出造粒機進行造粒，拉條切粒后儲存備用；其中，造粒溫度為260-280℃，主機轉速300RPM，混合后的填料喂料量為140kg/h，以及處理后的玻璃纖維喂料量為60kg/h。在上述的A步驟中，所述的玻璃纖維長度為6mm；在上述的B步驟中，所述的氧化鋁陶瓷粉粒徑為3um，所述的聚四氟乙烯粒徑為3um，所述的納米氮化硼粒徑為2nm。塑料滑動軸承耐磨材料的摩擦系數為0.10～0.18；其中，摩擦系數通過如下測試步驟測得：c1、測試環境溫度20～25℃；c2、塑料滑動軸承耐磨材料被連續旋轉且旋轉速度為0.13m/s，同時，塑料滑動軸承耐磨材料載荷5MPa；c3、采用45號鋼且熱處理40-45HRC制成的對磨件，在對磨件表面鍍硬鉻，使對磨件相對塑料滑動軸承耐磨材料摩擦移動，在上述的測試條件下連續測試20小時。實施例二本實施例同實施例一的結構及原理基本相同，故在此不作贅述，而不一樣的地方在于：本耐磨材料包括下述重量份數的組份：聚酰胺(PA66)44％，玻璃纖維21％，氧化鋁陶瓷粉6％，聚四氟乙烯11％和納米氮化硼1％。實施例三本實施例同實施例一的結構及原理基本相同，故在此不作贅述，而不一樣的地方在于：本耐磨材料包括下述重量份數的組份：聚酰胺(PA66)52％，玻璃纖維29％，氧化鋁陶瓷粉14％，聚四氟乙烯19％和納米氮化硼3％。實施例四本實施例同實施例一的結構及原理基本相同，故在此不作贅述，而不一樣的地方在于：本耐磨材料包括下述重量份數的組份：聚酰胺(PA66)46％，玻璃纖維23％，氧化鋁陶瓷粉8％，聚四氟乙烯13％和納米氮化硼1.5％。實施例五本實施例同實施例一的結構及原理基本相同，故在此不作贅述，而不一樣的地方在于：本耐磨材料包括下述重量份數的組份：聚酰胺(PA66)50％，玻璃纖維27％，氧化鋁陶瓷粉12％，聚四氟乙烯17％和納米氮化硼2.5％。對比例一稱取70％聚酰胺(PA66)和30％玻璃纖維(GlassFiber)，兩者聚合反應并制得軸承材料或軸承板材。對比例二稱取55％聚酰胺(PA66)，30％玻璃纖維(GlassFiber)和15％聚四氟乙烯(PTFE)，三者聚合反應并制得軸承材料或軸承板材。對比例三稱取65％聚酰胺(PA66)，30％玻璃纖維(GlassFiber)和5％石墨，三者聚合反應并制得軸承材料或軸承板材。請參見表1，表1為實施例和對比例的摩擦磨損實驗，其中，無潤滑油，測試環境溫度20～25℃，旋轉速度為0.13m/s，載荷5MPa和連續測試20小時，以及采用45號鋼且熱處理40-45HRC制成的對磨件。材料摩擦系數最終溫度℃磨損量mm實施例一0.127610.053實施例二0.120600.051實施例三0.119610.055實施例四0.13260.50.050實施例五0.133590.054對比例一0.3781220.484對比例二0.166770.131對比例三0.2721010.302通過表1的對比可知，通過本實施例設置的各個組份和各個組份的含量，本實施例的耐磨材料其摩擦系數明顯低于對比例的摩擦系數，最終的溫度也明顯低于對比例的最終溫度，同時，磨損量也明顯低于對比例的磨損量。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬
技術領域：
的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。當前第1頁1 2 3