本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种仿木结构水润滑轴承材料。
背景技术：
水润滑轴承是机器中广泛使用的支承零件，种类繁多的滑动轴承应用范围很广，现代旋转机械要求轴承有良好的承载能力、长寿命及高可靠性。水润滑轴承由外层金属套(钢或铜)和内层衬套组成，在轴承衬里材料中，国内曾经被用来或目前仍然被用来制作水润滑轴承的材料有铁梨木、夹布胶木、橡胶、塑料、陶瓷、石墨制品、金属、合金以及金属塑料等。
聚氨酯仿木材料具有强度高、耐酸碱性和防腐性优异的特点，已经越来越多的应用在包装、房梁、室内外壁雕饰品等方面，但由于其聚氨酯仿木材料力学强度较差一些，还没有将其应用在水润滑轴承方面的报道。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种仿木结构水润滑轴承材料，该材料具有优异的力学性能及耐磨性。
本发明提供一种仿木结构水润滑轴承材料，按照重量份数计，包括：
聚氨酯仿木材料50-70份，橡胶50-70份，纤维增强剂10-15份，润滑剂10-15份，硫化剂3-6份，促进剂1-4份；
所述的橡胶为聚氨酯橡胶和丁腈橡胶按照质量比为1：1的混合物；
所述的聚氨酯仿木材料的制备方法，包括：
步骤一：将聚四氢呋喃二元醇和2,4-甲苯二异氰酸酯在90-95℃下反应3-5h，得到第一预聚物；
步骤二：2,2-二羟甲基丙酸加入到上述第一预聚物中在70-90℃，反应2-3小时，得到第二预聚物；
步骤三：将辛酸亚锡加入到上述第二预聚物中在70-90℃，反应2-3小时，得到聚氨酯预聚物；
步骤四：将步骤三的聚氨酯预聚物和纳米纤维素混合搅拌，得到聚氨酯仿木材料。
优选的是，所述的聚四氢呋喃二元醇的数均分子量为2000-3000道尔顿。
优选的是，所述的步骤三的高速搅拌转速为1500-2000转/分，搅拌时间为10-20分钟。
优选的是，所述的聚四氢呋喃二元醇、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,2-二羟甲基丙酸、辛酸亚锡和纳米纤维素的质量比为(30-40)：(10-20)：(2-5)：(1-3)：(1-5)。
优选的是，所述的纤维增强剂为玻璃纤维或碳纤维的一种或两种。
优选的是，所述的玻璃纤维和玻璃纤维的质量比为3：7。
优选的是，所述的润滑剂为聚四氟乙烯和石墨的混合物。
优选的是，所述的聚四氟乙烯和石墨的质量比为5：2。
优选的是，所述的硫化剂为过氧化二异丙苯。
优选的是，所述的促进剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
本发明的有益效果
本发明提供一种仿木结构水润滑轴承材料，按照重量份数计，包括：聚氨酯仿木材料50-70份，橡胶50-70份，纤维增强剂10-15份，润滑剂10-15份，硫化剂3-6份，促进剂1-4份；本发明的聚氨酯仿木材料具有强度高、耐热性能优异的特点，同时与聚氨酯橡胶和丁腈橡胶配合使用，起到了协同作用的效果，使得到的轴承材料在满足原有优异性能基础上，具有更加优异的力学性能和耐磨性。
具体实施方式
本发明提供一种仿木结构水润滑轴承材料，按照重量份数计，包括：
聚氨酯仿木材料50-70份，橡胶50-70份，纤维增强剂10-15份，润滑剂10-15份，硫化剂3-6份，促进剂1-4份；优选为聚氨酯仿木材料60份，橡胶60份，纤维增强剂12份，润滑剂12份，硫化剂4份，促进剂2份；
按照本发明，所述的橡胶为聚氨酯橡胶和丁腈橡胶按照质量比为1：1的混合物；由于橡胶采用聚氨酯橡胶和丁腈橡胶混合，与聚氨酯仿木材料起到协同增效的效果。
按照本发明，所述的聚氨酯仿木材料的制备方法，包括：
步骤一：将聚四氢呋喃二元醇和2,4-甲苯二异氰酸酯在90-95℃下反应3-5h，得到第一预聚物；所述的聚四氢呋喃二元醇的数均分子量优选为2000-3000道尔顿；
步骤二：2,2-二羟甲基丙酸加入到上述第一预聚物中在70-90℃，反应2-3小时，得到第二预聚物；
步骤三：将辛酸亚锡加入到上述第二预聚物中在70-90℃，反应2-3小时，得到聚氨酯预聚物；
步骤四：将步骤三的聚氨酯预聚物和纳米纤维素混合搅拌，得到聚氨酯仿木材料。所述的步骤三的高速搅拌转速优选为1500-2000转/分，搅拌时间优选为10-20分钟。
按照本发明，所述的聚四氢呋喃二元醇、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,2-二羟甲基丙酸、辛酸亚锡和纳米纤维素的质量比为(30-40)：(10-20)：(2-5)：(1-3)：(1-5)，更优选为35：15：3：2：3。
按照本发明，所述的纤维增强剂为玻璃纤维或碳纤维的一种或两种。所述的玻璃纤维和玻璃纤维的质量比优选为3：7。
按照本发明，所述的润滑剂为聚四氟乙烯和石墨的混合物；所述的聚四氟乙烯和石墨的质量比优选为5：2。
按照本发明，所述的硫化剂为过氧化二异丙苯，促进剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
本发明一种仿木结构水润滑轴承材料的制备方法，包括：
1)将聚氨酯仿木材料、橡胶、纤维增强剂、润滑剂混合均匀，得到混合物；
2)将促进剂和硫化机加入到上述混合物中，然后放置在模具中，硫化，所述的硫化温度为160-180℃，硫化压力为30-40mpa，硫化时间为10-15min，得到仿木结构水润滑轴承材料。
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明，实施例中涉及到的原料均为商购获得。
实施例1聚氨酯仿木材料的制备
在氮气保护下，将35g聚四氢呋喃二醇(数均分子量为2500道尔顿)和15g2,4-甲苯二异氰酸酯加入反应装置，升温至92℃，聚合4小时后，得到第一预聚物；
将3g2,2-二羟甲基丙酸加入到上述第一预聚物中在90℃，反应2.5小时，得到第二预聚物；
将2g辛酸亚锡加入到上述第二预聚物中在80℃，反应2.5小时，得到聚氨酯预聚物；
将3g纳米纤维素和上述聚氨酯预聚物混合搅拌，转速为1800转/分，搅拌时间优选为15分钟，得到聚氨酯仿木材料。
实施例2仿木结构水润滑轴承材料的制备
1)将60g实施例1制备得到的聚氨酯仿木材料、60g聚氨酯橡胶和丁腈橡胶的混合物(聚氨酯橡胶和丁腈橡胶质量比为1：1)、12g纤维增强剂(玻璃纤维和玻璃纤维按质量比3：7混合)、12g润滑剂(聚四氟乙烯和石墨的按质量比5：2混合)混合均匀，得到混合物；
2)将2g三烯丙基异三聚氰酸酯和4g过氧化二异丙苯加入到上述混合物中，然后放置在模具中，硫化，所述的硫化温度为170℃，硫化压力为35mpa，硫化时间为12min，得到仿木结构水润滑轴承材料。
实施例3仿木结构水润滑轴承材料的制备
1)将50g实施例1制备得到的聚氨酯仿木材料、50g聚氨酯橡胶和丁腈橡胶的混合物(聚氨酯橡胶和丁腈橡胶质量比为1：1)、10g纤维增强剂(玻璃纤维和玻璃纤维按质量比3：7混合)、10g润滑剂(聚四氟乙烯和石墨的按质量比5：2混合)混合均匀，得到混合物；
2)将1g三烯丙基异三聚氰酸酯和3g过氧化二异丙苯加入到上述混合物中，然后放置在模具中，硫化，所述的硫化温度为160℃，硫化压力为30mpa，硫化时间为15min，得到仿木结构水润滑轴承材料。
实施例4仿木结构水润滑轴承材料的制备
1)将70g实施例1制备得到的聚氨酯仿木材料、70g聚氨酯橡胶和丁腈橡胶的混合物(聚氨酯橡胶和丁腈橡胶质量比为1：1)、15g纤维增强剂(玻璃纤维和玻璃纤维按质量比3：7混合)、15g润滑剂(聚四氟乙烯和石墨的按质量比5：2混合)混合均匀，得到混合物；
2)将4g三烯丙基异三聚氰酸酯和6g过氧化二异丙苯加入到上述混合物中，然后放置在模具中，硫化，所述的硫化温度为180℃，硫化压力为40mpa，硫化时间为10min，得到仿木结构水润滑轴承材料。
对比例1
1)将120g实施例1制备得到的聚氨酯仿木材料、12g纤维增强剂(玻璃纤维和玻璃纤维按质量比3：7混合)、12g润滑剂(聚四氟乙烯和石墨的按质量比5：2混合)混合均匀，得到混合物；
2)将2g三烯丙基异三聚氰酸酯和4g过氧化二异丙苯加入到上述混合物中，然后放置在模具中，硫化，所述的硫化温度为170℃，硫化压力为35mpa，硫化时间为12min，得到仿木结构水润滑轴承材料。
对比例2
1)将60g实施例1制备得到的聚氨酯仿木材料、60g聚氨酯橡胶、12g纤维增强剂(玻璃纤维和玻璃纤维按质量比3：7混合)、12g润滑剂(聚四氟乙烯和石墨的按质量比5：2混合)混合均匀，得到混合物；
2)将2g三烯丙基异三聚氰酸酯和4g过氧化二异丙苯加入到上述混合物中，然后放置在模具中，硫化，所述的硫化温度为170℃，硫化压力为35mpa，硫化时间为12min，得到仿木结构水润滑轴承材料。
对比例3
1)将60g实施例1制备得到的聚氨酯仿木材料、60g丁腈橡胶、12g纤维增强剂(玻璃纤维和玻璃纤维按质量比3：7混合)、12g润滑剂(聚四氟乙烯和石墨的按质量比5：2混合)混合均匀，得到混合物；
2)将2g三烯丙基异三聚氰酸酯和4g过氧化二异丙苯加入到上述混合物中，然后放置在模具中，硫化，所述的硫化温度为170℃，硫化压力为35mpa，硫化时间为12min，得到仿木结构水润滑轴承材料。
将实施例2-4和对比例1-3得到水润滑轴承材料进行性能测试，结果如表1所示：
表1