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专利摘要

本发明公开一种仿生铁犁木结构的水润滑轴承材料及其成型工艺，本发明以热固性聚氨酯作为基体，以导管结构和玻璃纤维作为内含的自润滑和增强材料，导管结构由作为内芯的聚二甲基硅氧烷和包裹在内芯表面的聚酰胺组成。首先制备聚二甲基硅氧烷棒状材料，然后将聚酰胺熔融拉丝后缠绕在棒材表面，得到导管结构，再将导管结构和玻璃纤维放置在模具内，注入聚氨酯预聚体扩链剂和消泡剂，加热到反应温度固化，在完全固化前脱模，根据轴承的形状和尺寸将单根纤维束缠绕多圈，材料完全固化硬化后得到仿生铁犁木结构的水润滑轴承。本发明具备铁犁木结构的优点，规避了天然铁犁木水涨性强，使用寿命短和资源匮乏的缺点，制备成本低廉，使用效果好。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202110766273.7
申请日期:
2021-07-07
专利申请人:
武汉理工大学
分类号:
B29D33/00 ; F16N1/00 ; F16C33/26
发明/设计人:
郭智威，黄齐韧，袁成清，董从林
权利要求: 1.一种仿生铁犁木结构的水润滑轴承材料，其特征在于：包括作为基体的热固性聚氨酯和设于基体内的导管结构及用于增强的纤维，所述导管结构由作为内芯的聚二甲基硅氧烷和包裹在内芯表面的聚酰胺组成；所述用于增强的纤维为多根玻璃纤维，多根玻璃纤维与导管结构同向布置；所述聚酰胺通过热熔拉丝后缠绕在聚二甲基硅氧烷表面将其包裹；所述聚二甲基硅氧烷为长条棒状，所述水润滑轴承材料为单根纤维束，用于缠绕多圈形成水润滑轴承。2.一种如权利要求1所述仿生铁犁木结构的水润滑轴承材料的成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、利用聚二甲基硅氧烷的预聚体和固化液制备作为内芯的聚二甲基硅氧烷棒状材料，将聚酰胺熔融后包裹在聚二甲基硅氧烷棒状材料表面，得到导管结构；步骤2、在模具中固定好多根导管结构和玻璃纤维，将聚氨酯预聚体进行预加热，之后加入扩链剂和消泡剂并加热到反应温度，最后倒入模具中，待熔融聚氨酯冷却固化后，得到单根纤维束；步骤3、在高温环境中单根纤维束完全硬化之前，根据水润滑轴承的形状和尺寸将单根纤维束缠绕多圈，材料完全固化硬化得到纤维缠绕材料，即为水润滑轴承。3.根据权利要求2所述水润滑轴承材料的成型工艺，其特征在于：步骤1中，内芯成型工艺为：将聚二甲基硅氧烷的预聚体和固化液按比例混合，然后在真空环境下去除液体内气泡，最后在100-140℃的烤箱中静置0.5-2h得到作为内芯的聚二甲基硅氧烷棒状材料。4.根据权利要求3所述水润滑轴承材料的成型工艺，其特征在于：步骤1中，聚酰胺包裹内芯的方法为：将干燥后的聚酰胺切片在挤出机的螺杆中加热熔融，由计量泵精确计量和过滤后，从挤出机的喷丝板的喷丝孔中喷出丝条，将丝条缠绕在聚二甲基硅氧烷棒状材料表面，包裹固化聚二甲基硅氧烷后形成导管结构。5.根据权利要求4所述水润滑轴承材料的成型工艺，其特征在于：步骤1中，所述丝条的直径为0.15～0.30mm。6.根据权利要求5所述水润滑轴承材料的成型工艺，其特征在于：步骤2中，多根导管结构平行布置，所述玻璃纤维布置于相邻导管结构之间的间隙内。