专利名称：滚动轴承用多孔酚醛胶布层压保持架材料及制造方法
技术领域：
本发明属于复合高分子材料制造技术领域，特别涉及到一种滚动轴承用 多孔酚醛胶布层压保持架材料及制造方法。
背景技术：
航天控制系统常使用高精度球轴承，球轴承必须在真空下以均匀的、较 低的摩擦力距长时间工作，因而受到空间和重量限制及润滑状态的要求，只 能采用自润滑的形式，即用多孔含油塑料材料制造保持架，并经特殊润滑处 理作为轴承润滑油的载体和供应源。它必须具有优良的机械性能，同时具有 自润滑性和耐介质稳定性，能承受航天系统强烈冲击和振动，以及外太空各 种射线辐射的恶劣环境，以保证轴承的工作寿命和使用精度。 发明内,容
为满足航天控制系统精密轴承对保持架材料特殊要求，本发明设计了一 种滚动轴承用多孔酚醛胶布层压保持架材料及制造方法，以实现航天控制系 统轴承的长寿命与高可靠运转。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案 L所述的滚动轴承用多孔酚醛胶布层压保持架材料及制造方法，其滚动轴 承用多孔酚醛胶布层压保持架材料通过预浸发泡剂，利用发泡剂在树脂固化 过程中发泡成孔的方法制造；该制造方法经过酚醛树脂配制、发泡剂配制、
棉布浸渍发泡剂和酚醛树脂、巻绕成型、后固化五个制造过程制成高孔率且
含油的多孔酚醛胶布层压保持架材料，五个制造过程(按重量比)为 1)、酚醛树脂配制
将含量为99%以上的苯酚与含量为37%的甲醛溶液以1 : l的比例加入反应器中，在70'C 8(TC水浴中加热并搅拌，恒温后加入6%的氨水，继续搅拌 状态下反应，测定树脂的混浊点至57"C 64"C时停止反应，真空脱水，按树 脂重量的40%加入无水乙醇；
2) 、发泡剂配制
将硝基五次甲基四胺与丙酮以1 : 85 95的比例混合，再将尿素与无水 乙醇以1 : 10 30的比例混合，最后将两种溶液以8 9 : 1的比例混合搅拌 制成发泡剂；
3) 、棉布浸渍发泡剂和酚醛树脂
采用80支纱细平布基棉布，先在浸胶机上浸渍发泡剂，工艺参数为烘 干温度7(TC 80。C，浸渍速度3. 3 4米/分；
浸渍完发泡剂后再在浸胶机上浸渍酚醛树脂，工艺参数为刮胶辊间隙 0. 20mm 0. 30mm，烘干温度90。C 110。C ，浸渍速度1 1. 5米/分；
4) 、巻绕成型
采用热巻法在三轮巻管机上进行，工艺参数为热辊温度120°C 150
°C，热巻压力200 300N，热巻速度1 1.5米/分；巻完后加速热巻滚压 时间1 2分；
5) 、后固化
将巻好的多孔酚醛层压布管放入恒温干燥箱内后固化，工艺参数为100 °C， 2小时；140°C， 8小时；冷却至室温后即得到滚动轴承用多孔酚醛胶布
层压保持架材料。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性
1、本发明的保持架材料是一种改性酚醛层压材料，这种材料具有很高的 机械强度和耐冲击性，并且具有较高的孔隙率。本发明的保持架材料与普通 酚醛层压材料相比，最大的不同在于本发明的保持架材料具有高的孔隙率， 可以吸收更多的润滑油供轴承润滑使用，因而具有良好的自润滑性。实验证明，使用这种材料制造的轴承保持架能满足航天控制系统轴承的使用要求。
2、 发泡剂在固化过程中生成气体，该气体在向外扩散过程中形成了体积 比约为10% 15%的贯通空隙，保证了孔隙率和微孔之间的相互连通，棉布纤 维可看作尺寸更小的微孔聚集体，它对润滑油有着较强的吸引力，能吸收并 保持着材料内部的润滑油。
3、 酚醛树脂固化后作为粘结体，将相邻布层牢固结合，产生较高的机械 强度，抗拉强度达到65MPa以上，抗压强度120MPa以上，抗弯140MPa以上， 吸油后的保持架材料摩擦系数为0. 06 0. 10。
4、 由于内部的润滑油可以通过离心力、热膨胀力和表面吸附力，从保持 架转移到钢球，进而润滑轴承，同时也避免了润滑油的流失和聚集，能长期 有效地使轴承工作面达到有效润滑，实现设计目标。
具体实施例方式
实施例一、灵敏轴承用多孔酚醛胶布层压保持架材料的制造 灵敏动轴承用多孔酚醛胶布层压保持架材料通过预浸发泡剂，利用发泡剂 在树脂固化过程中发泡成孔的方法制造；该制造方法经过酚醛树脂配制、发 泡剂配制、棉布浸渍发泡剂和酚醛树脂、巻绕成型、后固化五个制造过程制 成高孔率且含油的多孔酚醛胶布层压保持架材料，五个制造过程(按重量比) 分述如下
1) 、酚醛树脂配制
将苯酚含量为99%以上的苯酚与甲醛含量为37%的甲醛溶液按1 : l的比 例加入反应器中，在70。C水浴中加热并搅拌，恒温后加入6%的氨水，继续搅 拌状态下反应，测定树脂的混浊点至57"C时停止反应，真空脱水，按树脂重 量的40%加入无水乙醇；
2) 、发泡剂配制-
先将OPT即硝基五次甲基四胺与丙酮以1 : 85的比例混合，再将尿素与无水乙醇以1 : 10的比例混合，最后将两种溶液以8 : 1的比例混合搅拌制成 发泡剂；
3) 、棉布浸渍发泡剂和酚醛树脂
采用80支纱细平布基棉布，先在浸胶机上浸渍发泡剂，工艺参数为烘 干温度7(TC，浸渍速度3.5米/分；
浸渍完发泡剂后再在浸胶机上浸渍酚醛树脂，工艺参数为刮胶辊间隙 0. 21 mm，烘干温度95°C ，浸渍速度1. 5米/分；
4) 巻绕成型采用热巻法在三轮巻管机上进行，工艺参数为热辊温度 145°C，热巻压力200N，热巻速度1.1米/分；巻完后加速热巻滚压时间 2分；
5)、后固化:将巻好的多孔酚醛层压布管放入恒温干燥箱内后固化，工 艺参数为100°C， 2小时，140°C， 8小时，冷却至室温后即得到滚动轴承用 多孔酚醛胶布层压保持架材料。
实施例二、地平仪轴承用多孔酚醛胶布层压保持架材料 地平仪轴承用多孔酚醛胶布层压保持架材料通过预浸发泡剂，利用发泡剂 在树脂固化过程中发泡成孔的方法制造；该制造方法经过酚醛树脂配制、发 泡剂配制、棉布浸渍发泡剂和酚醛树脂、巻绕成型、后固化五个制造过程制 成高孔率且含油的多孔酚醛胶布层压保持架材料，五个制造过程(按重量比)
分述如下
1) 、酚醛树脂配制
将苯酚含量为99%以上的苯酚与甲醛含量为37%的甲醛溶液按1 : l的比 例加入反应器中，在8(TC水浴中加热并搅拌，恒温后加入6%的氨7夂，继续， 拌状态下反应，测定树脂的混浊点至63X:时停止反应，真空脱水，按树脂重 量的40%加入无水乙醇；
2) 、发泡剂配制
先将OPT即硝基五次甲基四胺与丙酮以1 : 95的比例混合，再将尿素与无水乙醇以1 : 30的比例混合，最后将两种溶液以9 : 1的比例混合搅拌制成 发泡剂；
3) 、棉布浸渍发泡剂和酚醛树脂
采用80支纱细平布基棉布，先在浸胶机上浸渍发泡剂，工艺参数为烘
干温度8(TC，浸渍速度4米/分；
浸渍完发泡剂后再在浸胶机上浸渍酚醛树脂，工艺参数为刮胶辊间隙 0.30 mm，烘干温度110。C，浸渍速度l米/分；
4) 巻绕成型采用热巻法在三轮巻管机上进行，工艺参数为热辊温度: 145°C;热巻压力250N;热巻速度1. 4米/分；巻完后加速热巻滚压时间 2分；
5)、后固化:将巻好的多孔酚醛层压布管放入恒温干燥箱内后固化，工 艺参数为IOO'C， 2小时，140°C， 8小时，冷却至室温后即得到滚动轴承用 多孔酚醛胶布层压保持架材料。
权利要求
1、一种滚动轴承用多孔酚醛胶布层压保持架材料及制造方法，其特征在于滚动轴承用多孔酚醛胶布层压保持架材料通过预浸发泡剂，利用发泡剂在树脂固化过程中发泡成孔的方法制造；该制造方法经过酚醛树脂配制、发泡剂配制、棉布浸渍发泡剂和酚醛树脂、卷绕成型、后固化五个制造过程制成高孔率且含油的多孔酚醛胶布层压保持架材料，五个制造过程(按重量比)为1)、酚醛树脂配制将含量为99％以上的苯酚与含量为37％的甲醛溶液按1∶1的比例加入反应器中，在70℃～80℃水浴中加热并搅拌，恒温后加入6％的氨水，继续搅拌状态下反应，测定树脂的混浊点至57℃～64℃时停止反应，真空脱水，按树脂重量的40％加入无水乙醇；2)、发泡剂配制将硝基五次甲基四胺与丙酮以1∶85～95的比例混合，再将尿素与无水乙醇以1∶10～30的比例混合，最后将两种溶液以8～9∶1的比例混合搅拌制成发泡剂；3)、棉布浸渍发泡剂和酚醛树脂采用80支纱细平布基棉布，先在浸胶机上浸渍发泡剂，工艺参数为烘干温度70℃～80℃，浸渍速度3.3～4米/分；浸渍完发泡剂后再在浸胶机上浸渍酚醛树脂，工艺参数为刮胶辊间隙0.20mm～0.30mm，烘干温度90℃～110℃，浸渍速度1～1.5米/分；4)、卷绕成型采用热卷法在三轮卷管机上进行，工艺参数为热辊温度120℃～150℃，热卷压力200～300N，热卷速度1～1.5米/分；卷完后加速热卷滚压时间1～2分；5)、后固化将卷好的多孔酚醛层压布管放入恒温干燥箱内后固化，工艺参数为100℃，2小时；140℃，8小时；冷却至室温后即得到滚动轴承用多孔酚醛胶布层压保持架材料。
全文摘要
本发明公开一种滚动轴承用多孔酚醛胶布层压保持架材料及制造方法，先将胶布层压保持架材料通过预浸发泡剂，利用发泡剂在树脂固化过程中发泡成孔的方法制造；该制造方法经过酚醛树脂配制、发泡剂配制、棉布浸渍发泡剂和酚醛树脂、卷绕成型、后固化五个制造过程制成高孔率且含油的多孔酚醛胶布层压保持架材料。这种保持架材料是一种改性酚醛层压材料，具有很高的机械强度和耐冲击性，并具有较高的孔隙率，为实现航天系统轴承的长寿命与高可靠运转提供了有力保证。
文档编号F16C33/38GK101294603SQ20071005430
公开日2008年10月29日 申请日期2007年4月27日 优先权日2007年4月27日
发明者张素娥, 李建星, 枫 王, 王子君, 葛世军 申请人:洛阳轴研科技股份有限公司