[发明专利]一种高阻尼、高耐磨的水润滑复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种高阻尼、高耐磨的水润滑复合材料及其制备方法和应用，涉及复合材料技术领域。本发明提供的高阻尼、高耐磨的水润滑复合材料，包括丁腈橡胶基IPNs复合材料以及分散在所述丁腈橡胶基IPNs复合材料中的增强填料；所述增强填料包括碳纤维。在本发明中，碳纤维能够增强丁腈橡胶基IPNs复合材料的阻尼性能和耐磨性。本发明提供的复合材料具有优异的阻尼性能，最大阻尼因子较高，有效阻尼温域宽，阻尼减震性好。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种高阻尼、高耐磨的水润滑复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

丁腈橡胶(NBR)复合材料因其易于制造、成本低以及优异的机械性能而广泛用于飞机、汽车、铁路装备、航空航天装备和国防工业。随着现代工业化的发展及对自然探索的深入，丁腈橡胶在水润滑尾轴承的应用对其性能提出更高的要求。

中国专利CN113214550A公开了一种水润滑轴承复合材料及其制备方法，该复合材料展现了优异的低摩擦和高耐磨性。但是其最大阻尼因子较小，有效阻尼温域低，导致阻尼减震性不能满足其在苛刻环境下长时间使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高阻尼、高耐磨的水润滑复合材料及其制备方法和应用，本发明提供的复合材料具有优异的阻尼性能，最大阻尼因子较高，有效阻尼温域宽，能够在苛刻环境下长时间使用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种高阻尼、高耐磨的水润滑复合材料，包括丁腈橡胶基IPNs复合材料以及分散在所述丁腈橡胶基IPNs复合材料中的增强填料；所述增强填料包括碳纤维。

优选地，所述碳纤维的质量为丁腈橡胶基IPNs复合材料质量的0.25～1％。

优选地，所述碳纤维长度为1～100μm，直径为1～10μm。

优选地，所述增强填料还包括二硫化钼。

优选地，所述二硫化钼与碳纤维的质量比为1～3:1～3。

优选地，所述二硫化钼的粒径为1～20μm。

本发明提供了上述技术方案所述水润滑复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将PU预聚体、环氧树脂和有机溶剂混合，得到第一混合料；

将所述第一混合料和丁腈橡胶溶液混合，得到第二混合料；

将所述第二混合料和增强填料混合，得到第三混合料；

将所述第三混合料和补强剂、硫化助剂、防老剂、硫化剂以及固化剂混合后干燥，得到预混料；

将所述预混料依次进行混炼、硫化和固化成型，得到高阻尼、高耐磨的水润滑复合材料。

优选地，所述丁腈橡胶溶液中的丁腈橡胶、PU预聚体和环氧树脂的质量比为100:40:(0～60)，且环氧树脂的质量不为0。

优选地，所述固化成型的温度为150～170℃，时间为20～40min。

本发明提供了上述技术方案所述高阻尼、高耐磨的水润滑复合材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的高阻尼、高耐磨的水润滑复合材料在水润滑尾轴承中的应用。