一种船舶用艉轴密封静环材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于材料技术领域，具体涉及一种船舶用艉轴密封静环材料及其制备方法。其由酚醛树脂为主体，以碳酸钙粉末为填料，以及增强纤维作为增强结构，增强纤维呈缠绕形式排列。酚醛树脂与碳酸钙填料按一定比例（重量比50%-150%）在添加溶剂的条件下混合均匀后备用，增强纤维经过树脂混合液，挂浆后通过一个干燥烘箱（温度40℃-80℃），然后将纤维绳缠绕在模具上，模具在进行转动的同时，在轴向上以一定的幅度进行匀速往复运动。缠绕到一定厚度后停止缠绕，将模具组装完成，模具装配完成后放入热压机进行模压成型后即得该产品。本产品通过酚醛树脂、碳酸钙填料以及增强纤维使产品能够有较高的强度和耐磨性，并具有一定的吸水膨胀率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料
，具体涉及一种船舶艉轴静环密封材料及其制备方法。
技术介绍
船舶用艉轴密封静环材料是一种复合材料，主要用于船舶艉轴密封。由于该材料需要长期在水中使用，对吸水率、吸水膨胀率有较高要求，并且该材料长期受到磨擦作用，需要具有良好的耐磨性能和强度。该复合材料主要有酚醛树脂为主体，内部增加纤维增强结构，一方面增加材料的强度，另一方面增加材料的吸水膨胀率；同时树脂中增加碳酸钙填料，增加材料的耐磨性。目前国内没有生产厂家能够生产该产品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种既能具有一定的强度、很好的耐磨性，又能长时间的浸泡在水中而不发生较大的体积变化，并起到密封作用的艉轴密封静环材料及其制备方法。本专利技术提出的一种船舶用艉轴密封静环材料，其主体成分为酚醛树脂，酚醛树脂中加入了填料和增强纤维，所述填料为碳酸钙填料，碳酸钙填料均匀混合于酚醛树脂中，酚醛树脂与碳酸钙填料的质量比为(50-150):100，酚醛树脂粘挂在增强纤维上，经缠绕成型后热压成型。本专利技术中，所述的增强纤维由三股尼龙纤维捻合而成，每股尼龙纤维由多股单丝纤维捻合而成，单股单丝纤维线径在0.1-0.5mm。本专利技术提出的船舶用艉轴密封静环材料的制备方法，具体步骤如下: (1 )混料:将酚醛树脂与碳酸钙填料按照(50-150): 1的质量比混合均匀，得到树脂混合物，备用，混合过程需增加醇类作为溶剂； (2 )预成型:将增强纤维通过树脂混合物，使树脂混合物粘挂在增强纤维上，将粘挂后的增强纤维通过50-80°C烘箱进行干燥，干燥后溶剂会挥发，酚醛树脂粘度会增大，粘附在增强纤维上，然后将挂浆后的增强纤维连续缠绕在模具上，直到尺寸达到预期尺寸；缠绕过程中要控制模具的转速与轴向线速度；缠绕模具的转速Vl与轴向线速度V 2的关系为:d.Vi (r/s) =v2 (mm/s) 其中:d为挂浆增强纤维线径，Vl为缠绕模具的转速，V 2为模具轴向线速度；(3 )热压定型:将缠绕好的模具套入外套套筒，放入热压机中进行热压成型，冷却: (4 )脱模:将产品从模具中取出。本专利技术中，步骤(3 )中热压定型分三个阶段加压升温: 第一阶段:提升热压机压板的温度，升温到60-80°C时，在此温度下保温0.5-1.5h，并保压，保压压力位5-10MPa，保压过程中每隔5min，泄压放气一次； 第二阶段:提升热压机压板的温度到100-120°C，保温0.5-1.5h，保压压力10_20MPa，保压过程中每隔5min，泄压放气一次； 第三阶段:提升热压机压板的温度到120-140°C，保温0.5-1.5h，保压压力20_30MPa，保压过程中每隔5min，泄压放气一次。本专利技术提出的艉轴密封静环材料在船舶配套材料中应用。艉轴密封静环材料主要起密封作用，由于该部件需要长期浸泡在水中，所以该部件的吸水率需要得到很好的控制，该部件的密封作用依靠材料在吸水过程发生膨胀来达到密封效果，同时该材料在使用过程中会长期摩擦，需要具有良好的耐磨性，酚醛树脂固化后具有很好的强度，酚醛树脂是良好的粘合剂，有很好的相容性，可以很好的将多种材料粘结在一起，增加碳酸钙可以增加材料的耐磨性，增加尼龙绳可以增加材料的吸水率。本专利技术提供的艉轴密封静环材料是一种供船舶配套的材料。该材料的性能指标为:饱和吸水百分率1%-10%，干态摩擦系数彡0.4，湿态摩擦系数彡0.3，吸水膨胀率彡3%，拉伸强度彡30MPa。本产品通过酚醛树脂、碳酸钙填料以及增强纤维使产品能够有较高的强度和耐磨性，并具有一定的吸水膨胀率。【附图说明】图1为本专利技术的结构图示。图2为本专利技术的剖面图。图中标号:1为酚醛树脂，2为填料，3为增强纤维。【具体实施方式】下面通过实施例进一步说明本专利技术。实施例1: 艉轴密封材料包括酚醛树脂1、填料2以及增强纤维3。制备步骤如下: 1)混料:将称重的400g树脂加入到混合容器中，然后加入180g无水乙醇，搅拌使其混合均匀，然后加入340g碳酸钙粉末，搅拌混合均匀，备用。预成型:将尼龙绳通过树脂混合物，树脂粘挂在尼龙绳上，粘挂后将尼龙绳通过一个温度为80°C的烘箱进行干燥，干燥后溶剂会挥发，酚醛树脂粘度会增大，树脂会黏附在纤维上，然后将挂浆后的尼龙绳连续紧密的缠绕在模具上，直到尺寸达到预期的缠绕外径尺寸。缠绕过程中要控制模具的转速与轴向线速度；缠绕模具的转速^与轴向线速度v2的关系为:d.Vi (r/s) =v2 (mm/s) 其中:d为挂浆增强纤维线径，Vl为缠绕模具的转速，V 2为模具轴向线速度； 增强纤维线径Φ2.2mm，缠绕模具的转速0.lr/s，模具轴向线速度1.lmm/s。2)热压定型:将缠绕好的模具套入外套套筒，放入热压机中安装好，然后分三个阶段加压升温: 第一阶段:提升热压机压板的温度，升温到80°C时，在此温度下保温lh，并保压，保压压力位lOMPa，保压过程中每隔5min，泄压放气一次； 第二阶段:提升热压机压板的温度到100°C，保温lh，保压压力20MPa，保压过程中每隔5min，泄压放气一次； 第三阶段:提升热压机压板的温度到140°C，保温lh，保压压力30MPa，保压过程中每隔5min，泄压放气一次； 三阶段完成后，保压随炉冷却。3)脱模:将产品从模具中取出。产品的性能:饱和吸水百分率3.0%，干态摩擦系数0.21，湿态摩擦系数0.15，吸水膨胀率1.8%，拉伸强度38MPa。实施例2: 艉轴密封材料包括酚醛树脂1、填料2以及增强纤维3。制备步骤如下: 1)混料:将称重的500g酚醛树脂加入到混合容器中，然后加入225g无水乙醇，搅拌使其混合均匀，然后加入425g碳酸钙粉末，搅拌混合均匀，备用。预成型:将尼龙绳通过树脂混合物，树脂粘挂在尼龙绳上，粘挂后将尼龙绳通过一个温度为80°C的烘箱进行干燥，干燥后溶剂会挥发，酚醛树脂粘度会增大，树脂会黏附在纤维上，然后将挂浆后的尼龙绳连续紧密的缠绕在模具上，直到尺寸达到预期的缠绕外径尺寸。缠绕过程中要控制模具的转速与轴向线速度；缠绕模具的转速^与轴向线速度v2的关系为:d.Vi (r/s) =v2 (mm/s) 其中:d为挂浆增强纤维线径，Vl为缠绕模具的转速，V 2为模具轴向线速度； 增强纤维线径Φ2.2mm，缠绕模具的转速0.lr/s，模具轴向线速度1.lmm/s。2)热压定型:将缠绕好的模具套入外套套筒，放入热压机中安装好，然后分三个阶段加压升温: 第一阶段:提升热压机压板的温度，升温到80°C时，在此温度下保温lh，并保压，保压压力位lOMPa，保压过程中每隔5min，泄压放气一次； 第二阶段:提升热压机压板的温度到100°C，保温lh，保压压力20MPa，保压过程中每隔5min，泄压放气一次； 第三阶段:提升热压机压板的温度到140°C，保温lh，保压压力30MPa，保压过程中每隔5min，泄压放气一次； 三阶段完成后，保压随炉冷却。3)脱模:将产品从模具中取出。产品的性能:饱和吸水百分率2.8%，干态摩擦系数0.18，湿态摩擦系数0.12，吸水膨胀率1.5%，拉伸强度35MPa。【主权项】1.一种船舶用艉轴密封静环材料，其特征在于其主体成分为酚醛树脂，酚醛树脂中加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶用艉轴密封静环材料，其特征在于其主体成分为酚醛树脂，酚醛树脂中加入了填料和增强纤维，所述填料为碳酸钙填料，碳酸钙填料均匀混合于酚醛树脂中，酚醛树脂与碳酸钙填料的质量比为（50‑150）：100，酚醛树脂粘挂在增强纤维上，经缠绕成型后热压成型。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李文涛，姜宇舜，方秋利，王寒，
申请(专利权)人：上海市塑料研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31