轴承保持架用热塑性聚酰亚胺基复合材料的制备方法

摘要

本发明一种轴承保持架用热塑性聚酰亚胺基复合材料的制备方法。该制备方法以热塑性聚酰亚胺为基材，并在热塑性聚酰亚胺中添加有增强改性材料，增强改性材料包括芳纶浆粕纤维、氟化石墨和聚四氟乙烯，其中芳纶浆粕纤维要进行回流清洗，清洗的芳纶浆粕纤维以及热塑性聚酰亚胺和氟化石墨要进行真空干燥，经过合成加工得到热塑性聚酰亚胺基复合材料，将热塑性聚酰亚胺基复合材料通过保持架模具在热压机上热压得到轴承保持架管状坯料。热塑性聚酰亚胺基复合材料具有较小的密度，摩擦系数小，磨损量少且热变形温度高于270℃，热压出的轴承保持架管状坯料具有轻质特点，减轻轴承整体的重量，提高轴承的转速和运作稳定性，同时也能显著提高主机的效能。

主权项

一种轴承保持架用热塑性聚酰亚胺基复合材料的制备方法，该制备方法以热塑性聚酰亚胺为基材，并在热塑性聚酰亚胺中添加有增强改性材料，增强改性材料包括芳纶浆粕纤维、氟化石墨和聚四氟乙烯，其中芳纶浆粕纤维要进行回流清洗，清洗的芳纶浆粕纤维以及热塑性聚酰亚胺和氟化石墨要进行真空干燥，经过合成加工得到热塑性聚酰亚胺基复合材料，将热塑性聚酰亚胺基复合材料通过保持架模具在热压机上热压得到轴承保持架管状坯料，保持架模具包含外套、芯子、冲头和底座；其特征是：①回流清洗依次用无水乙醇、甲苯、蒸馏水这三种试剂对芳纶浆粕纤维进行回流清洗，每种试剂回流清洗的时间分别控制在2小时；②真空干燥将清洗后的芳纶浆粕纤维以及热塑性聚酰亚胺和氟化石墨分别放在真空干燥箱内进行真空干燥，真空干燥箱的真空度控制在‑0.1MPa，真空干燥箱的温度控制在80℃，真空干燥2小时后取出并分别予以密封保存；③合成加工热塑性聚酰亚胺基复合材料热塑性聚酰亚胺基复合材料按重量百分比构成如下：取②中：热塑性聚酰亚胺80～82%，芳纶浆粕纤维10～12%，氟化石墨3～5%，另取聚四氟乙烯3～5%；将10～12%的芳纶浆粕纤维置于高速组织搅拌机进行开松处理15～20秒，高速组织搅拌机的转速控制在12000 r/min；将80～82%的热塑性聚酰亚胺、3～5%的聚四氟乙烯、3～5%的氟化石墨分别过200目筛进行筛分，然后将筛分后的热塑性聚酰亚胺、聚四氟乙烯以及氟化石墨一同放入高速组织搅拌机内与芳纶浆粕纤维一起搅拌3～5次，每次搅拌合成的时间控制在10～20秒，每次搅拌合成时高速组织搅拌机的转速控制在10000～12000r/min，搅拌合成后得到热塑性聚酰亚胺基复合材料，最后使用二十倍显微镜观察所述热塑性聚酰亚胺基复合材料，若观察无明显色差即为合格并密封备用；④保持架模具的尺寸构成保持架模具应根据成品轴承保持架的内径和外径以及高度尺寸而定，即保持架模具中外套的内径尺寸是在成品轴承保持架外径尺寸的基础上至少增大3mm，保持架模具中芯子的外径尺寸是在成品轴承保持架内径尺寸的基础上至少缩小3mm，保持架模具中外套和芯子的高度尺寸是在成品轴承保持架高度尺寸的基础上至少增大3倍，保持架模具中冲头的外径尺寸与外套的内径尺寸相匹配，保持架模具中冲头的内径尺寸与芯子的外径尺寸相匹配，保持架模具中底座的内径尺寸与芯子的外径尺寸相匹配，保持架模具中底座的外径尺寸与外套的内径尺寸相匹配；⑤热压将③中得到热塑性聚酰亚胺基复合材料填充在④中的保持架模具内，将装有热塑性聚酰亚胺基复合材料的保持架模具置于热压机之上，热压机的压力控制在600Kg/cm2，热压机在压制5分钟时排除保持架模具内的空气，5分钟后对保持架模具实施加热，60分钟后将保持架模具加热到390℃，当温度达到390℃时热压机的压力加大到800 Kg/cm2并保温40分钟，保温40分钟期间热压机要自动补压，40分钟后停止加热，待温度低于150℃时脱模即得轴承保持架用热塑性聚酰亚胺基复合材料的管状坯料。