[发明专利]一种密度可调酚醛环氧高分子块材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种密度可调酚醛环氧高分子块材及其制备方法，属于固体润滑材料领域。该密度可调酚醛环氧高分子块材，由包含以下重量份的组分制成：酚醛环氧树脂30～45份，改性空心玻璃微珠20～30份，助润滑填料10～25份，促进剂3～8份，固化剂10～20份，甲基硅油2～5份，活性稀释剂3～6份。本发明所制得的密度可调酚醛环氧高分子块材可根据需要，调整密度，能够有效地提高与其密度相似料的相容性，同时具有良好的尺寸稳定性和硬度，能广泛应用于重载滑动或者滚动摩擦副，有利于环境保护和节约钢铁资源，并且高分子材料轻便，有利于减小机械的负荷。

技术领域

本发明属于固体润滑材料领域，具体涉及一种密度可调的高分子块材及其制备方法。

背景技术

近年来随着科学技术的发展,对各种设备及零部件性能提出了越来越高的要求。而摩擦磨损是普遍存在的自然现象,世界摩擦学会的统计表明,摩擦损失了世界一次性能源的1/3以上,磨损每年造成的损失约占国民生产总值的1％。为延长使用寿命、节约材料与能源,在很多领域迫切需要解决摩擦、磨损与润滑防护问题。

润滑材料有4种:气体润滑剂、流体(以油为主)、润滑脂(半固态)及固体润滑材料。液态、半固态润滑是传统的润滑方式,也是应用最为广泛的一种润滑方式,但适用的温度范围较窄,在高温作用下承载能力下降、润滑性能衰减,还会造成环境污染等问题。因此,工况恶劣的场合下,传统的润滑方法已难以满足要求。对于那些长期处于高温、高速、重载、干摩擦或边界润滑状态下的零部件,减小与控制摩擦与磨损显得尤为必要。固体自润滑材料在性能上极大地突破了传统材料的使用极限,广泛地被应用于电子、生物、航天航空等高科技领域,是润滑领域最具有发展前景的一个方向。

随着现代工业等领域的飞速发展，特殊工况越来越多，使得普通液体润滑轴承因其摩擦特性所限，已不能适应特殊工况的要求。金属基固体自润滑轴承作为固体润滑技术的发展，突破了油膜润滑极限，能适应多种特殊工况的要求，应用场合越来越多。如低速、高载荷、往复及摆动难以形成润滑油膜的场合，长期处于污染状况、而润滑油膜容易老化、室外作业环境恶劣加油润滑失效的场合，高温、低温状态下润滑效果难以发挥的场合，水、海水中和药液介质难以形成润滑的场合。

滑动轴承的作用是起支撑轴运转将其与轴承座间隔开来起到保护轴和轴承座的作用，其一个重要的功能就是减小摩擦系数和磨损；滑动轴承根据材料以及性能可以分为自润滑滑动轴承和一般滑动轴承，自润滑滑动轴承在工作过程中可以实现不加油或少加油，而一般滑动轴承本身不具备良好的润滑功能所以运转过程中必须加油；由于轴与滑动轴承内表面在工作过程中发生的是面对面的滑动摩擦副，运用过程中要求摩擦系数和磨损量尽可能小，这就对两个摩擦面的材料提出了较高的要求；由于轴在运转过程中要传递一定的扭矩和运动，所以对轴材料侧重点还是硬度和强度等。依据高分子块材原材料的属性不同，制备的成品其密度往往固定在某个范围内，由于其与润滑油密度存在差异，经常难以制得含油高分子块材，而在摩擦学领域中，含油高分子块材具有独特的润滑优势。目前，尚未见调节高分子块材密度的有效方法。

专利CN201610002077.1提供的由聚乙烯作为基体的多孔含油润滑材料，以聚乙烯、润滑油、固体润滑剂为原料，经过混料、多次压制成型、烧结处理等步骤而成。其制得的多孔含油润滑材料特点为内部具有丰富的多孔结构，能够在工作状态下连续稳定地提供润滑油，并兼具耐磨损、抗冲击、耐化学腐蚀、耐低温等优异性能。同样，专利CN201610636300.8提供的一种多孔含油润滑材料的制备方法，该发明将制得的黑木耳粉末与几丁质酶溶液搅拌混合，进行灭酶、离心分离处理，得到上层清液，与无水乙醇混合后，离心分离收集沉淀物制得黑木耳多糖，随后与去离子水、柠檬酸三钠经加热、超声分散处理制成黑木耳多糖分散液，随后将润滑油与黑木耳多糖分散液混合制成的润滑混合液与苯乙烯单体、丙烯酸酯混合加热过滤，收集得到的滤饼进行洗涤干燥，制成改性含油树脂颗粒，与滑石粉、偶氮二甲酰胺混合后进行密炼，随后出料并冷却，即可制备得一种多孔含油润滑材料。该发明制备的润滑材料的特点为孔隙率高，分布均匀，且材料本身强度高、与基体结合力好。两者的不足之处是需要后期清油且乳化不稳定。