一种具有高承载力及自润滑性的水润滑轴承

摘要

本发明公开了一种具有高承载力及自润滑性的水润滑轴承。水润滑轴承由合成聚氨酯、固体润滑剂和纤维增强剂组成。轴承微观组织呈现均质结构，硬度为ShoreD55～65，压缩弹性模量为600MPa以上，干摩擦系数≤0.20，在水环境下，当线速度=0.05m/s时，摩擦系数（水）≤0.25；当线速度＞0.5m/s时，摩擦系数（水）≤0.03，可以满足径向载荷为5～70MPa的使用要求。当轴承处于缺水环境时，可以表现出优异的自润滑和耐磨损性能，具有防止噪声发生及轴承咬合等作用，可以广泛应用于水下推进器电机驱动、螺旋浆艉轴承、舵轴承和水泵等旋转或摇摆等滑动部位。

主权项

一种具有高承载力及自润滑性的水润滑轴承，其特征在于该轴承通过以下步骤来制备：A. 预聚体的制备：在具有密封结构的不锈钢反应器或玻璃反应器中将聚醚多元醇加热至100‑110℃，进行真空脱水，真空度为0.07‑0.09MPa，脱水时间为3～5小时，保证水含量低于0.05%以下；将脱水后的聚醚多元醇冷却至40～60℃，然后缓慢加入二异氰酸酯，在氮气环境下搅拌反应开始自然升温，待反应0.5～1小时后，缓慢加热至80℃±5℃，保温反应2～4小时，进行真空脱除气泡，然后加入聚二甲基硅氧烷，搅拌反应，获得预聚体；所述的二异氰酸酯是2, 4‑甲苯二异氰酸酯，组成聚氨酯的硬段；所述的聚醚多元醇是聚四氢呋喃多元醇和四氢呋喃‑环氧乙烷‑环氧丙烷共聚醚中的一种，其分子量为800～5000，组成聚氨酯的软段；所述的聚二甲基硅氧烷是指通过羟基或氨基封端的聚二甲基硅氧烷，其分子量为500‑5000；B. 预聚体改性：称取上步反应获得的初预聚体进行加热，控制温度为60～80℃，搅拌后真空脱除气泡，持续60‑120min；待气泡脱除完全后，添加固体润滑剂和纤维增强剂，继续搅拌并且真空脱除气泡，获得所需要的改性预聚体；所述的固体润滑剂是聚四氟乙烯和石墨的混合物；所述的纤维增强剂是玻璃纤维或芳纶纤维；C. 浇注：将作为扩链剂的有机二元胺进行加热熔融，缓慢加入上述脱除气泡的改性预聚体中，快速搅拌混合后，立即浇注至95‑105℃的模具中；所述的模具是指成型整体轴承或内衬钢管复合的圆形模具，或浇注成型整体平板或复合钢衬板的矩形模具；所述的有机二元胺是指4,4'‑二氨基‑3,3'‑二氯二苯甲烷或2,4‑二胺基‑3,5‑二甲硫基甲苯中的一种；D. 扩链反应：将浇注后的轴承材料在烘箱中进行后续扩链反应，反应时间为16‑20小时，扩链反应温度为100‑120℃，取出脱模，得到具有高承载力及自润滑性的水润滑轴承材料。