一种桥梁支座用复合滑板的制备方法及摩擦副技术

一种桥梁支座用复合滑板的制备方法及摩擦副，复合滑板由至少一种材质编织而成的增强纤维布浸润改性树脂基体叠层热压成型，制成复合滑板的厚度为4.5mm~20mm，且在非金属滑板的一侧表面成型至少一个储油槽。摩擦副由金属滑板和复合滑板配合组成，金属滑板贴合设置在具有储油槽的复合滑板一侧表面上。该摩擦副具有力学性能好、机械强度高、承载能力强、自润滑性能好、耐磨性能优异、耐热性能突出等特点，该复合滑板具有良好的粘结性能，在支座生产过程中能够很好的将复合材料与金属材料粘结在一起。采用该纤维增强复合材料能够在保证支座滑动和转动功能的前提下优化支座结构，提高承载能力、减小支座竖向变形量、降低滑板磨损量。

Preparation method and friction pair of composite slide plate for bridge bearing

The invention relates to a preparation method and a friction pair of a composite slide plate for a bridge support. The composite slide plate is formed by laminating a reinforced fiber cloth infiltration modified resin matrix woven from at least one material, and the thickness of the composite slide plate is 4.5mm~20mm, and at least one oil storage tank is formed on one side of the non-metallic slide plate. The friction pair is composed of a metal slide plate and a composite slide plate. The metal slide plate is bonded on one side surface of the composite slide plate with an oil storage tank. The friction pair has the characteristics of good mechanical properties, high mechanical strength, strong bearing capacity, good self-lubrication performance, excellent wear resistance, outstanding heat resistance, etc. The composite slide plate has good bonding performance, and can bond the composite material with metal materials very well in the bearing production process. The fiber reinforced composite can optimize the bearing structure under the premise of guaranteeing the sliding and rotating functions of the bearing, improve the bearing capacity, reduce the vertical deformation of the bearing and reduce the wear of the sliding plate.

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁支座用复合滑板的制备方法及摩擦副
本专利技术属于桥梁支座用高分子复合材料开发领域，尤其涉及一种桥梁支座用复合滑板的制备方法以及利用该复合滑板制得的摩擦副。
技术介绍
聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯是目前高分子材料领域被认为自润滑效果好、摩擦系数最低的两种材料，目前这两种材料被广泛的应用于桥梁建筑支座摩擦副中，以实现支座在滑动和转动过程的减摩功能。但是在使用过程中发现这两种材料具有力学性能不高、机械强度低、承载能力差、磨损率高、耐热性差等缺点，这些缺点造成了桥梁建筑支座压缩蠕变量高、支座外形尺寸大、支座摩擦副非金属滑板磨损严重，尤其是减隔震支座的摩擦副，在发生地震时摩擦速度快、摩擦生热严重，给支座的使用安全带来了严重的危害。同时，由于聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯两种材料属于惰性材料，其表面化学能较低，粘结性能差，在支座生产时很难与金属或其他材料粘结在一起。因此必须开发一种新型桥梁摩擦副材料，使其具有力学性能好、机械强度高、承载能力强、耐磨性能优异、耐热性能良好和优异的粘结性能等。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种桥梁支座用复合滑板的制备方法及摩擦副，该摩擦副具有力学性能好、机械强度高、承载能力强、自润滑性能好、耐磨性能优异、耐热性能突出等特点，同时该摩擦副中的复合滑板具有良好的粘结性能，在支座生产过程中能够很好的将复合材料与金属材料粘结在一起。采用该纤维增强复合材料能够在保证支座滑动和转动功能的前提下优化支座结构，提高承载能力、减小支座竖向变形量、降低滑板磨损量。为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种桥梁支座用复合滑板的制备方法，复合滑板由至少一种材质编织而成的增强纤维布浸润改性树脂基体叠层热压成型，制成复合滑板的厚度为4.5mm~20mm，且在非金属滑板的一侧表面成型至少一个储油槽。进一步，所述的增强纤维布是由有机纤维或/和无机纤维中的一种或者两种混编而成的纤维布。进一步，所述的增强纤维布为同一材质的纤维布时，材质优先选用聚酯纤维。进一步，所述的增强纤维布为一种以上材质的纤维布时，材质选用聚四氟乙烯纤维与其他纤维混编而成。进一步，所述的增强纤维布叠层层数为10~60层。进一步，所述的改性树脂基体是由树脂基体、固化剂、促进剂和摩擦性能调节剂混合改性而成，按质量百分比摩擦性能调节剂的含量为改性树脂基体的0~20%。进一步，所述的树脂基体为热固性树脂。进一步，所述的摩擦性能调节剂由二硫化钼、聚四氟乙烯微粉、石墨、纳米铜粉中的至少一种组成。进一步，所述的储油槽为球型槽、环形槽、条形槽或交叉结构槽中的一种或几种组合而成，储油槽的深度不大于2mm。一种桥梁支座用摩擦副，由金属滑板和复合滑板配合组成，金属滑板贴合设置在具有储油槽的复合滑板一侧表面上。进一步，摩擦副为平面摩擦副或曲面摩擦副。本专利技术有益效果是：（1）承载能力高，蠕变量小。采用编织纤维增强复合材料滑板的承载能力相比现有的聚四氟乙烯、改性超高分子量聚乙烯的承载能力有了极大的提高。编织纤维增强复合材料中编织纤维主要起承载应力的作用，而基体则起粘结纤维和传递载荷的作用。其中纤维自身具有很强的承载能力，能够承担较大的应力，而树脂基体将多束纤维粘结在一起，使得多束纤维共同承载载荷，且载荷传递更均匀；同时编织纤维与树脂基体形成互穿网络结构，在受外力作用下编织纤维与树脂基体相互缠结，阻碍材料的变形，减小了整体变形量。因此编织纤维增强复合材料表现出很高的承载能力和更小的蠕变性能。该材料的承载力为聚四氟乙烯和改性超过分子量聚乙烯的3~4倍，蠕变量仅为聚四氟乙烯和改性超高分子量聚乙烯的1/3。（2）摩擦系数小且稳定。采用自润滑性能优异的聚四氟乙烯、二硫化钼作为摩擦性能调节剂，在摩擦过程中聚四氟乙烯、二硫化钼等可以在对摩面形成转移膜，同时层状的在滑动过程中能够产生完成的滑移膜，起到润滑减摩的作用；该材料的摩擦系数小于0.1，且在整个摩擦过程中摩擦系数保持相对稳定。（3）耐磨性好。编织纤维增强复合材料采用热固性树脂基体，树脂基体固化交联后形成三维网状结构，在外界水平摩擦力切削作用时，树脂基体各交联点相互缠结阻碍了材料的切削磨损；聚酯纤维属于耐磨纤维，在水平摩擦时其磨损量较小；同时材料中加入了摩擦性能调节剂，能够在摩擦过程中形成转移膜，降低了材料表面的凸凹程度，减小了水平摩擦力的切削作用；多种材料的协同作用，使得该复合材料具有很好的耐磨性能。尤其是干摩擦情况下，耐磨性能比现有的聚四氟乙烯和改性超高分子量聚乙烯提高了2~3倍。（4）具有良好的粘结性能。聚四氟乙烯和改性超高分子量聚乙烯由于其材料自身表面能比较低，是公认的难粘结材料；而本专利的编织纤维增强复合材料树脂基体是热固性树脂，其表面能比较高，采用普通的环氧胶即可实现与金属很好的粘结强度，解决了目前聚四氟乙烯和改性超高分子量聚乙烯与金属难粘结的问题。（5）生产工艺简单、效率高。以往用的聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯均采用压制成型，其中热压成型工序用时较长、能源利用率低，且每次成型的滑板数量少，效率低；而编织纤维增强复合材料工序简单，且各工序的用时不长，能够同时进行大批量的材料成型，因此生产工艺简单、效率高。附图说明图1为本专利技术球型槽的结构示意图；图2为图1的剖视结构示意图；图3为本专利技术条形槽的结构示意图；图4为图3的剖视结构示意图；图5为本专利技术环形槽的结构示意图；图6为图5的剖视结构示意图；图7为本专利技术交叉结构槽的结构示意图；图8为图7的部视结构示意图；图中：H、摩擦副运动方向，L、储油槽深度。具体实施方式下面结合附图给出专利技术的较佳实施例，以详细说明本专利技术的技术方案。这里，将给出相应附图对本专利技术进行详细说明。需要特别说明的是，这里所描述的优选实施例子仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制或限定本专利技术。一种桥梁支座用摩擦副，是复合滑板和金属滑板构成，包含平面摩擦副和曲面摩擦副。金属滑板贴合设置在具有储油槽的复合滑板一侧表面上，储油槽内可加入润滑油脂。一种桥梁支座用复合滑板由一种、两种或多种增强纤维布浸润改性树脂基体叠层热压成型的，增强纤维布的材质可选用同一种纤维制成，可以采用不同材质纤维编织而成，增强纤维布可采用平纹组织、斜纹组织、缎纹或者按照其他方式编织而成，热压成型后的复合滑板厚度在4.5mm~20mm，且在复合滑板表面按照一定的规则热压一体成型至少一个储油槽。复合材料各组分及其重量份数如下：增强纤维布：30-70，改性树脂基体：30-70，不限于该份数比只要保证增强纤维布的完全浸润即可。增强纤维布是由有机纤维或/和无机纤维中的一种或者两种混编而成的纤维布，例如聚酯纤维、聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚四氟乙烯纤维等有机纤维或无机纤维；当选用一种纤维编织时优选聚酯纤维；当混编纤维时优选聚四氟乙烯纤维与其他纤维混编；当采用多种纤维布时，其表层纤维布优选混编有聚四氟乙烯纤维的纤维布作为与金属滑板直接接触的表层纤维布。增强纤维布叠层层数在10~60层，根据所用的支座滑板厚度及纤维布材质，选用不同层数制成4.5mm~20mm的复合滑板。改性树脂基体是由树脂基体、固化剂、促进剂和摩擦性能调节剂混合改性而成，其中摩擦性能调节剂的含量按质量百分比为改性树脂基体的0~20%。树脂基体为不饱和聚酯、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥梁支座用复合滑板的制备方法，其特征在于：复合滑板由至少一种材质编织而成的增强纤维布浸润改性树脂基体叠层热压成型，制成复合滑板的厚度为4.5mm~20mm，且在非金属滑板的一侧表面成型至少一个储油槽。

【技术特征摘要】
1.一种桥梁支座用复合滑板的制备方法，其特征在于：复合滑板由至少一种材质编织而成的增强纤维布浸润改性树脂基体叠层热压成型，制成复合滑板的厚度为4.5mm~20mm，且在非金属滑板的一侧表面成型至少一个储油槽。2.如权利要求1所述的一种桥梁支座用复合滑板的制备方法，其特征在于：所述的增强纤维布是由有机纤维或/和无机纤维中的一种或者两种混编而成的纤维布。3.如权利要求2所述的一种桥梁支座用复合滑板的制备方法，其特征在于：所述的增强纤维布为同一材质的纤维布时，材质优先选用聚酯纤维。4.如权利要求2所述的一种桥梁支座用复合滑板的制备方法，其特征在于：所述的增强纤维布为一种以上材质的纤维布时，材质选用聚四氟乙烯纤维与其他纤维混编而成。5.如权利要求1所述的一种桥梁支座用复合滑板的制备方法，其特征在于：所述的增强纤维布叠层层数为10~60层。6.如权利要求1所述的一种桥梁支座用复合滑板的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永兆，姜文英，曹翁恺，王建彬，
申请(专利权)人：洛阳双瑞特种装备有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41