專利名稱：球軸承保持架用復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于保持架材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種球軸承保持架用復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
高速精密球軸承常采用棉布-酚醛做為保持架的基材，但棉布-酚醛的環(huán)狀抗拉強度、彎曲彈性模量、線膨脹系數(shù)、沖擊強度等性能已不滿足高溫高速精密球軸承保持架的使用要求。由徑緯正交編織而成的芳綸纖維布，經(jīng)過酚醛處理后制成的酚醛芳綸纖維布是研制高溫高速精密球軸承保持架的重要方向之一，這種保持架用材料的使用溫度低于150°C，而使用溫度大于150°C的酚醛芳綸纖維布還未見相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種球軸承保持架用復(fù)合材料的制備方法，通過該制備方法所制備出的復(fù)合材料其使用溫度范圍能達到15(T200°C之間，同時還具有彎曲彈性模量高、沖擊強度高、加載變形量小、抗動載之特點，能滿足高溫高速精密球軸承保持架的使用要求。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種球軸承保持架用復(fù)合材料 的制備方法，制備方法中以徑緯正交編織而成的芳綸纖維布為基體，以所配制的酚醛樹脂作為粘結(jié)劑，再通過浸膠機的浸潰、三輥卷管機的熱壓卷繞以及后固化處理制備出球軸承保持架用復(fù)合材料，其中所配制的酚醛樹脂涉及到苯酚、甲醛、氨水和無水乙醇，制備方法如下:
將純度彡99%的苯酚與百分比濃度為37%的甲醛溶液按其重量1:1的比例稱重，然后倒入反應(yīng)器中進行攪拌，攪拌溫度控制在7(T80°C，然后按苯酚和甲醛溶液的總量加入百分比濃度為6%的氨水并繼續(xù)進行攪拌生成混合樹脂，當反應(yīng)器中所述混合樹脂的混濁點溫度達到57飛4°C時停止攪拌，經(jīng)真空脫水后按所述混合樹脂總量的40%加入無水乙醇配制成酚醛樹脂；
將徑緯正交編織而成的芳綸纖維布放在浸膠機上浸潰所述酚醛樹脂，要求芳綸纖維布的厚度> 0.2mm，浸膠機的刮膠輥間隙控制在0.2(H).30mm，浸膠機的烘干溫度控制在9(Tll(TC，浸膠機的浸潰速度控制在1.2^2.5米/分鐘，制成浸脂纖維布；
在三輥卷管機上對所述浸脂纖維布進行熱壓卷繞，要求三輥卷管機的熱輥溫度控制在11(T130°C，三輥卷管機的熱卷壓力控制在5(T80N，三輥卷管機的熱卷速度控制在1.(Tl.5米/分鐘，熱壓卷繞完后的滾壓時間控制在r2分鐘，制成熱壓卷繞纖維布；
將所述熱壓卷繞纖維布放入恒溫干燥箱內(nèi)進行后固化，要求恒溫干燥箱在100°c時固化90分鐘，在140°C時固化8小時，隨后冷卻至室溫即制成球軸承保持架用復(fù)合材料。由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性:
1、根據(jù)本發(fā)明所制備出的球軸承保持架用復(fù)合材料具有彎曲彈性模量高、沖擊強度高、加載變形量小、抗動載之特點，同時由于使用溫度范圍能達到15(T200°C之間，故而能滿足高溫高速精密球軸承保持架的使用要求。2、本發(fā)明以芳綸纖維布為基體，以所配制的酚醛樹脂為粘結(jié)劑，使得所述浸脂纖維布的結(jié)合力更強。3、本發(fā)明制成的球軸承保持架用復(fù)合材料適用于經(jīng)常受動載或是沖擊工況下使用，更適宜用于制作高溫高速精密軸承的保持架。4、由于芳綸纖維布是一種有機材料，比棉布、玻璃纖維布或是碳纖維布強的浸透性還好，固化所用的時間得到大大縮短。5、本發(fā)明四個步驟中的工藝參數(shù)設(shè)置合理，這是所制備的球軸承保持架用復(fù)合材料能得到較高使用溫度范圍的基本條件，也是提高其它性能的基本條件。
具體實施例方式本發(fā)明是一種球軸承保持架用復(fù)合材料的制備方法。

本發(fā)明的制備方法中以徑緯正交編織而成的芳綸纖維布為基體，以所配制的酚醛樹脂作為粘結(jié)劑，再通過浸膠機的浸潰、三輥卷管機的熱壓卷繞以及后固化處理制備出滾動軸承保持架用復(fù)合材料，其中所配制的酚醛樹脂涉及到苯酚、甲醛、氨水和無水乙醇，徑緯正交編織而成的芳綸纖維布、苯酚、甲醛、氨水和無水乙醇可在市場上購得。本發(fā)明的制備方法實際經(jīng)過四個步驟，首先是配制成酚醛樹脂，其次是在浸膠機上對芳綸纖維布浸潰所述酚醛樹脂制成浸脂纖維布，再其次是在三輥卷管機上對所述浸脂纖維布進行熱壓卷繞制成熱壓卷繞纖維布，最后將所述熱壓卷繞纖維布放入恒溫干燥箱內(nèi)進行后固化制成滾動軸承保持架用復(fù)合材料。本發(fā)明的制備方法如下:
一、將純度彡99%的苯酚與百分比濃度為37%的甲醛溶液按其重量1:1的比例稱重，然后倒入反應(yīng)器中進行攪拌，攪拌溫度控制在7(T80°C，然后按苯酚和甲醛溶液的總量加入百分比濃度為6%的氨水并繼續(xù)進行攪拌生成混合樹脂，當反應(yīng)器中所述混合樹脂的混濁點溫度達到57飛4°C時停止攪拌，經(jīng)真空脫水后按所述混合樹脂總量的40%加入無水乙醇配制成酚醛樹脂。二、將徑緯正交編織而成的芳綸纖維布放在浸膠機上浸潰所述酚醛樹脂，要求芳綸纖維布的厚度> 0.2mm，浸膠機的刮膠輥間隙控制在0.20、.30mm，浸膠機的烘干溫度控制在9(Tll(TC，浸膠機的浸潰速度控制在1.2^2.5米/分鐘，制成浸脂纖維布。上述芳綸纖維布本身具有一定的環(huán)狀抗拉強度，若芳綸纖維布的環(huán)狀抗拉強度彡180MPa,則芳纟侖纖維選用Kevlarl500且厚度彡0.3mm ;若芳纟侖纖維布的環(huán)狀抗拉強度彡150MPa，則芳綸纖維選用KevlarlOOO且厚度彡0.22mm。由于芳綸纖維布是一種有機材料，以所配制的所述酚醛樹脂為粘結(jié)劑，使得所述浸脂纖維布的結(jié)合力更強，所述酚醛樹脂的粘結(jié)性能好壞在很大程度上決定了所述浸脂纖維布的環(huán)狀抗拉強度是升高，還是降低，還是維持原狀。三、在三輥卷管機上對所述浸脂纖維布進行熱壓卷繞，要求三輥卷管機的熱輥溫度控制在11(T130°C，三輥卷管機的熱卷壓力控制在5(T80N，三輥卷管機的熱卷速度控制在1.(Tl.5米/分鐘，熱壓卷繞完后的滾壓時間控制在廣2分鐘，制成熱壓卷繞纖維布。四、將所述熱壓卷繞纖維布放入恒溫干燥箱內(nèi)進行后固化，要求恒溫干燥箱在100°C時固化90分鐘，在140°C時固化8小時，隨后冷卻至室溫即制成球軸承保持架用復(fù)合材料，固化所用的時間得到大大縮短。制成的球軸承保持架用復(fù)合材料經(jīng)疲勞和溫度檢測，能夠長期使用且溫度可達到15(T200°C范圍，這是本發(fā)明的主要特點之一，而酚醛芳綸纖維布只能< 150°C，棉布-酚醛壓材料更達不到。本發(fā)明的其它性能如線膨脹系數(shù)達到彡1.2X10_6/°C，彎曲彈性模量≥40MPa，環(huán)狀抗拉強度≥200MPa。上述四個步驟中或多或少會涉及到一些現(xiàn)有技術(shù)，但通過上述四個步驟中不同參數(shù)的改變使制成的球軸承保持架用復(fù)合材料實現(xiàn)了溫度達到15(T20(TC的目的，即便現(xiàn)有技術(shù)通過某種結(jié)合也是達不到這個溫度范圍的，同時上述四個步驟所制成的球軸承保持架用復(fù)合材料具有較高的環(huán)狀抗拉強度，較高的彎曲彈性模量和較大的沖擊強度以及較小的線膨脹系數(shù)。制成的球軸承保持架用復(fù)合材料經(jīng)過再加工就可以制成保持架。為了公開本發(fā)明的目的而在本文中選用的實施例，當前認為是適宜的，但是應(yīng)了解的是，本發(fā)明旨在包括一切屬于本構(gòu)思和本發(fā)明范圍內(nèi)的實施例的所有變化和改進。
權(quán)利要求
1.一種球軸承保持架用復(fù)合材料的制備方法，制備方法中以徑緯正交編織而成的芳綸纖維布為基體，以所配制的酚醛樹脂作為粘結(jié)劑，再通過浸膠機的浸潰、三輥卷管機的熱壓卷繞以及后固化處理制備出球軸承保持架用復(fù)合材料，其中所配制的酚醛樹脂涉及到苯酚、甲醛、氨水和無水乙醇，其特征是: 將純度彡99%的苯酚與百分比濃度為37%的甲醛溶液按其重量1:1的比例稱重，然后倒入反應(yīng)器中進行攪拌，攪拌溫度控制在7(T80°C，然后按苯酚和甲醛溶液的總量加入百分比濃度為6%的氨水并繼續(xù)進行攪拌生成混合樹脂，當反應(yīng)器中所述混合樹脂的混濁點溫度達到57飛4°C時停止攪拌，經(jīng)真空脫水后按所述混合樹脂總量的40%加入無水乙醇配制成酚醛樹脂； 將徑緯正交編織而成的芳綸纖維布放在浸膠機上浸潰所述酚醛樹脂，要求芳綸纖維布的厚度> 0.2mm，浸膠機的刮膠輥間隙控制在0.2(H).30mm，浸膠機的烘干溫度控制在9(Tll(TC，浸膠機的浸潰速度控制在1.2^2.5米/分鐘，制成浸脂纖維布； 在三輥卷管機上對所述浸脂纖維布進行熱壓卷繞，要求三輥卷管機的熱輥溫度控制在11(T130°C，三輥卷管機的熱卷壓力控制在5(T80N，三輥卷管機的熱卷速度控制在1.(Tl.5米/分鐘，熱壓卷繞完后的滾壓時間控制在廣2分鐘，制成熱壓卷繞纖維布； 將所述熱壓卷繞纖維布放入恒溫干燥箱內(nèi)進行后固化，要求恒溫干燥箱在100°C時固化90分鐘，在140°C時 固化8小時，隨后冷卻至室溫即制成球軸承保持架用復(fù)合材料。
全文摘要
一種球軸承保持架用復(fù)合材料的制備方法，制備方法中以徑緯正交編織而成的芳綸纖維布為基體，以所配制的酚醛樹脂作為粘結(jié)劑，再通過浸膠機的浸漬、三輥卷管機的熱壓卷繞以及后固化處理制備出球軸承保持架用復(fù)合材料，制備出的球軸承保持架用復(fù)合材料可以長期使用且溫度達到150~200℃范圍，線膨脹系數(shù)≤1.2×10-6/℃，彎曲彈性模量≥40MPa，環(huán)狀抗拉強度≥200MPa，本發(fā)明的工藝參數(shù)設(shè)置合理，這是所制備的球軸承保持架用復(fù)合材料能得到較高使用溫度范圍的基本條件，也是提高其它性能的基本條件，故本發(fā)明所制備的球軸承保持架用復(fù)合材料能滿足高溫高速精密球軸承保持架的使用要求。
文檔編號B29C53/58GK103101199SQ20121043909
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者孫小波, 王楓, 寧仲, 賈會粉, 冀恩光, 王子君 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司