專(zhuān)利名稱(chēng)：普通軸承材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及普通軸承材料及其制備方法。
Glacier Metal Company開(kāi)發(fā)了一種非常成功的普通軸承材料。該材料被稱(chēng)作“DU”，主要由具有約20％體積鉛填料的聚四氟乙烯組成。該材料形成具有耐磨損表面的表面層，并滲入如黃銅的燒結(jié)金屬層中，金屬層被牢固粘結(jié)于鋼質(zhì)背襯上。表面層的聚四氟乙烯賦予其低摩擦力，而鉛是材料的干耐磨損性所必需的。DU可用于普通軸襯和止推環(huán)中。
希望開(kāi)發(fā)一種性能與DU相當(dāng)或超過(guò)DU的無(wú)鉛普通軸承材料。已進(jìn)行了許多努力，但均告失敗。這些嘗試集中在使用約與鉛的比例相同的不同填料來(lái)提高強(qiáng)度。認(rèn)為不能顯著降低聚四氟乙烯的比例，因?yàn)檎J(rèn)為這樣會(huì)降低其低摩擦力性能，從而降低耐磨損性。此外，向聚四氟乙烯中加入更多的填料是困難的，因?yàn)橄蚓鬯姆蚁┲谢烊胩盍蠒?huì)使其纖絲化，從而使其不能處理，不能使其成功地滲入燒結(jié)金屬材料中。實(shí)際上，涂敷DU時(shí)必須小心操作，以防止其纖絲化。
本發(fā)明目的是提供具有改進(jìn)的耐磨損性的無(wú)鉛普通軸承材料。
本發(fā)明提供一種由兩種互穿網(wǎng)絡(luò)形成的普通軸承材料，一種是聚四氟乙烯(PTFE)，另一種是聚亞苯基硫醚(PPS)。
與DU相比，本發(fā)明軸承材料大大改進(jìn)了耐磨損性。與現(xiàn)有的所有無(wú)鉛DU取代物相比，本發(fā)明材料的試驗(yàn)?zāi)湍p性要高出10倍，實(shí)際上可達(dá)到DU本身的5倍。PPS已被公開(kāi)可用作普通軸承材料(參見(jiàn)GB No.1，475，295)，其中摻入少量PTFE，以改進(jìn)低摩擦性。該材料基本上是含有PTFE顆粒的PPS基質(zhì)，而本發(fā)明材料是PPS和PTFE的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。向PTFE中混入至多約20％體積的PPS得到的軸承材料也是已知的。該材料是含有PPS顆粒的PTFE基質(zhì)。這些材料的耐磨損性達(dá)不到本發(fā)明材料的。
在本發(fā)明材料中，優(yōu)選PPS的體積百分?jǐn)?shù)為45％—55％，約為50％時(shí)達(dá)到優(yōu)異的試驗(yàn)?zāi)湍p性。該材料可以被滲入粘結(jié)于背襯板上的燒結(jié)金屬層中。
本發(fā)明材料可按如下所述制備將PTFE顆粒包封于樹(shù)脂、如丙烯酸酯樹(shù)脂中，將該包封顆粒與PPS顆?；旌?，加熱和加壓使材料交聯(lián)，并使其形成光滑軸承表面。
將PTFE顆粒包封可防止其在混合和涂敷過(guò)程中纖絲化，而丙烯酸酯樹(shù)脂可隨后燒掉，不會(huì)留下殘余物。
為便于混合，在與包封的PTFE混合之前，也可將PPS顆粒包封于樹(shù)脂、如丙烯酸酯樹(shù)脂中。
以水分散體的形式更便于將這些顆?；旌稀?br> 此外，本發(fā)明材料也可按如下所述制備將PTFE和PPS熔融共混，將共混材料擠出到載體上，例如以條帶形式擠出到燒結(jié)金屬層上，并將擠出材料粘結(jié)在載體上，例如通過(guò)加熱和加壓使該材料滲入該金屬層中。
下面是一更詳細(xì)的實(shí)施例，用于詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
在該說(shuō)明性實(shí)施例中，用PTFE和PPS的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成普通軸承材料，它們各占50％體積。
首先，配制包封于丙烯酸酯樹(shù)脂中的PPS顆粒的水分散體，這在高剪切混合機(jī)中將PPS顆粒、水、聚甲基丙烯酸甲酯和常規(guī)添加劑(如表面活性劑)混合而制備。
隨后，配制包封于丙烯酸酯樹(shù)脂中的PTFE顆粒的水分散體，這在高剪切混合機(jī)中將PTFE顆粒、水、聚甲基丙烯酸甲酯、煤油(作為潤(rùn)滑劑)和常規(guī)添加劑(如表面活性劑)混合而制備。
然后，將上述兩種水分散體在高剪切混合機(jī)中混合，得到含有約為等體積量的包封PPS和PTFE顆粒的水分散體。向其中加入凝聚劑(硫化鋁)，并傾析出水。這樣得到的濕“泥”被涂到鋼質(zhì)背襯層上的燒結(jié)金屬層上。將泥壓平并使其滲入燒結(jié)金屬層的間隙。然后，將得到的軸承材料條帶加熱至干，并燒去丙烯酸酯樹(shù)脂，在375℃固化。得到具有光滑表面的軸承材料，它含有形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的交聯(lián)的等量PPS和PTFE。
用該軸承材料進(jìn)行耐磨損試驗(yàn)，在試驗(yàn)中測(cè)定磨損至預(yù)定深度所需的時(shí)間(小時(shí))。前述DU材料為680小時(shí)，而本發(fā)明實(shí)施例的材料超過(guò)4000小時(shí)。
權(quán)利要求
1.由聚四氟乙烯和聚亞苯基硫醚的互穿網(wǎng)絡(luò)形成的普通軸承材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的普通軸承材料，它含有至少40％體積的聚亞苯基硫醚和其余量的聚四氟乙烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的普通軸承材料，其特征在于，聚亞苯基硫醚的體積百分?jǐn)?shù)為45％—55％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1—3中任一項(xiàng)的普通軸承材料，其特征在于，該材料被滲入保持在背襯板上的燒結(jié)金屬層中。
5.制備權(quán)利要求1—4中任一項(xiàng)的普通軸承材料的方法，該方法包括將聚四氟乙烯顆粒包封于樹(shù)脂中，將包封的顆粒與聚亞苯基硫醚顆粒和潤(rùn)滑劑混合，將該混合物涂敷到載體上，加熱以燒去樹(shù)脂，加熱和加壓使材料交聯(lián)并使其形成光滑軸承面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，在與包封的聚四氟乙烯混合之前，聚亞苯基硫醚顆粒也被包封于樹(shù)脂中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的方法，其特征在于，所述顆粒以水分散體的形式混合。
8.制備權(quán)利要求1—4中任一項(xiàng)的普通軸承材料的方法，該方法包括將聚四氟乙烯和聚亞苯基硫醚熔融共混，將共混材料擠出，并將擠出的材料粘結(jié)到載體上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了由聚四氟乙烯和聚亞苯基硫醚的互穿網(wǎng)絡(luò)形成的普通軸承材料。該材料含有至少40％體積的聚亞苯基硫醚和余量的聚四氟乙烯。
文檔編號(hào)C08L81/02GK1117740SQ9419113
公開(kāi)日1996年2月28日 申請(qǐng)日期1994年1月24日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月9日
發(fā)明者G·J·戴維斯, P·茂瑟 申請(qǐng)人:T&N技術(shù)有限公司