一种双层复合型聚合物基耐磨轴承及其制备方法

摘要

本发明公开了一种双层复合型聚合物基耐磨轴承及其制备方法。本发明采用聚氨酯基互穿网络合金导热耐磨材料为内层料、聚丙烯基高刚导热复合材料为外层料，经双层塑料管材挤出成型机组共挤成型、机械切割后得到双层复合型聚合物基耐磨轴承。本发明以聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯作为合金相，有效提高了材料的热塑加工性；聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯三者形成互穿网络可以拓宽合金的阻尼温度范围，可将因轴与轴承摩擦产生的热量尽快导走，提高轴承的耐热性和工作温度。制备得到的双层复合型聚合物基耐磨轴承具有轻质耐磨、成本低、精度高、寿命长等优点，可用于船舶、水电、风电和波力发电等行业中替代传统的金属质轴承。

主权项

一种双层复合型聚合物基耐磨轴承的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）轴承内层料的制备：将甲苯二异氰酸酯加到氮气保护的聚己二酸乙二醇酯中，甲苯二异氰酸酯与聚己二酸乙二醇酯的质量比为40～65：35～60，于70～80℃反应2～3小时，得到聚氨酯的预聚物；将聚氨酯的预聚物、芳纶纤维、鳞片状导热石墨粉、丁二醇、二月桂酸二丁基锡、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、过氧化二苯甲酰和二甲基苯胺按质量比50～55：5～10：15～20：2：2：10：10：2混合均匀，密封条件下于25℃反应24小时后于100℃固化6小时，减压保持固化4小时，得到轴承内层料聚氨酯‑聚甲基丙烯酸甲酯‑聚苯乙烯互穿网络合金导热耐磨材料；（2）轴承外层料的制备：将共聚聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯‑辛烯共聚物、短切导热碳纤维、鳞片状导热石墨粉和纳米导热碳粉按质量比54～59：8：8：10～15：10～15：5混合均匀，于160～220℃熔融挤出、切粒，得到轴承外层料聚丙烯基高刚导热复合材料；（3）共挤成型：将步骤（1）的轴承内层料和步骤（2）的轴承外层料按质量比分别于160～220℃共挤成型、再经机械切割，得到以聚氨酯‑聚甲基丙烯酸甲酯‑聚苯乙烯互穿网络合金导热耐磨材料为内层、聚丙烯基高刚导热复合材料为外层的双层复合型聚合物基耐磨轴承。