塑料軸承材料

1、塑料軸承材料主要有聚甲醛（POM）, 聚乙烯(PE), 聚丙烯（PP），尼龍（PA66）聚偏氟乙烯(PVDF),聚四氟乙烯（PTFE）,聚醚醚酮（PEEK）等。塑料軸承不同材料也有陶瓷軸承的相關(guān)特性，但是不能用于高轉(zhuǎn)速和高負(fù)荷的場(chǎng)合。這些材料可廣泛地應(yīng)用于：航空、航天、航海、石油、化工、機(jī)械、汽車、機(jī)車、冶金、電子、輕紡、泵類、制藥、食品機(jī)械、醫(yī)療器械、國(guó)防軍事技術(shù)等領(lǐng)域。是具有較大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的新材料高科技產(chǎn)品。超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)分子量均在150萬(wàn)以上,賦予其非常優(yōu)異的使用特性。一、磨損率 材 料UHMW-PEPA66PTHE45#碳鋼不銹鋼磨損平均值0.621.512.

2、314.024.05由上圖可見(jiàn),UHMW-PE板材磨損率低于其他材料。二、沖擊強(qiáng)度：測(cè)試方法按ASTMD256方法進(jìn)行材 料UHMW-PEPA66鑄石板ABS45#碳鋼沖擊強(qiáng)度KJ/1406-111.6-1516-44300-400由上圖可見(jiàn),UHMW-PE板材沖擊強(qiáng)度高于其他三種材料。三、磨擦系數(shù)：測(cè)試方法，按ASTMD1894方法進(jìn)行材料UHMW-PEPA66鑄石板ABSPC磨擦系數(shù)0.07-0.110.370.30-0.450.380.36由上圖可見(jiàn),UHMW-PE板材磨損系數(shù)相對(duì)于另外幾種材料是最低的。四、具有抗化學(xué)腐蝕性，可耐酸、堿、鹽等介質(zhì)（荼溶劑除外）。五、優(yōu)異的耐低溫性能在-2

3、69下仍具有延展性，因而能夠用做核工業(yè)的耐低溫部件。六、衛(wèi)生無(wú)毒的優(yōu)異性能，可用于食品、衛(wèi)生行業(yè)。七、沖擊能吸收值在所有塑料中最高，因而噪聲阻尼性好，具有優(yōu)良的消音效果。八、自潤(rùn)滑性UHMWPE有極低的摩擦因數(shù)（0.050.11），故自潤(rùn)滑性優(yōu)異。表1為UHMWPE與其他工程塑料摩擦因數(shù)比較。從表1可以看出，UHMWPE的動(dòng)嗎擦因數(shù)在水潤(rùn)滑條件下是PA66和POM的1/2，在無(wú)潤(rùn)滑條件下僅次于塑料中自潤(rùn)滑性最好的聚四氟乙烯（PTFE）；當(dāng)它以滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)形式工作時(shí)，比鋼和黃銅加潤(rùn)滑油后的潤(rùn)滑性還要好。因此，在摩擦學(xué)領(lǐng)域UHMWPE被譽(yù)為成本/性能非常理想的摩擦材料。名稱摩擦系數(shù)自潤(rùn)滑水潤(rùn)滑油潤(rùn)滑

4、UHMWPE0.100.220.050.100.050.08PTFE0.040.250.040.080.040.05PA660.150.400.140.190.060.11POM0.150.350.100.200.050.10 表1 UHMWPE與其它工程塑料摩擦因數(shù)比較九、不粘性UHMWPE表面吸附能力非常微弱，其抗粘符能力僅次于塑料中不粘性最好的PTFE，因而制品表面與其它材料不易粘符。 十、吸水性小UHMWPE吸水率很低；一般小于0.01%，僅為PA66的1%，因而在成型加工前一般不必干燥處理。十一、密度表2為UHMWPE與其它工程塑料密度比較。由表2可知，UHMWPE的密度比其它所有工

5、程塑料都低，一般比PTFE低56%，比POM低33%，比PBTP低30%，因此其制品非常輕便。名稱相對(duì)密度UHMWPE密度比其低/%PTFE201256POM1.4133PBTP1.3130PC1.2022PA1.021.14818UHMWPE0.94-1.00表2 UHMWPE與其它工程塑料密度比較十二、拉伸強(qiáng)度由于UHMWPE具有朝拉伸取向必備的結(jié)構(gòu)特征，所以有無(wú)可匹敵的超高拉伸強(qiáng)度，因此可通過(guò)凝膠紡絲法制得超高彈性模量和強(qiáng)度的纖維，其拉伸強(qiáng)度高達(dá)33.5GPa,拉伸彈性模量高達(dá)100125GPa；纖維比強(qiáng)度是迄今已商品化的所有纖維中最高的，比碳纖維大4倍，比鋼絲大10倍，比芳綸纖維大50

6、%。十三、其他性能UHMWPE還具有優(yōu)良的電氣絕緣性能，比HDPE更優(yōu)良的耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性，比HDPE更好的耐疲勞性及耐r-射線能力。十四、不足之處與其它工程塑料相比，UHMWPE耐熱性、剛度和硬度偏低，但可以通過(guò)“填充”和“交聯(lián)”等方法來(lái)改善；從耐熱性來(lái)看，UHMWPE的熔點(diǎn)（136）與普通聚乙烯大體相同，但因其分子量大，熔融粘度高，故加工難度大。POM和PA材料具備良好的機(jī)械強(qiáng)度及耐磨性，適合制作比較精密的塑料軸承，工作溫度從-60100，表面強(qiáng)度高且光滑，基本上不會(huì)出現(xiàn)張力，其良好的自潤(rùn)滑性能及低的磨擦系數(shù)，在保持塑料軸承傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，可應(yīng)用于精密及較高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。其中POM塑料軸承是

7、所有塑料軸承中應(yīng)用最為廣泛的一種，一般內(nèi)外球材料采用POM或PA，保持架采用玻璃纖維增強(qiáng)的尼龍66（GRPA66-25）。滾珠為玻璃球，不銹鋼球或陶瓷球，此種軸承堿性環(huán)境下表現(xiàn)良好但不適合在酸性腐蝕環(huán)境下運(yùn)行。 特性： 1.剛性大，硬度高，即使在低溫下，沖擊強(qiáng)度高； 2.優(yōu)異的彈性，抗蠕變性能好； 3.高耐熱穩(wěn)定性和非常好的尺寸穩(wěn)定性； 4.滑動(dòng)性能好，耐磨； 5.生理惰性，適宜與食品接觸。 6.不耐強(qiáng)酸和強(qiáng)氧化劑，粘接油漆性差 主要用途： 機(jī)電設(shè)備、健身器材、食品機(jī)械、家俱及裝潢建材 HDPE、PP、UPE材料已證明能用于相對(duì)較弱的酸堿交叉環(huán)境（30%Cucl2溶液和30%NaoH溶液測(cè)試O

8、K）故適用于大多數(shù)酸/堿/鹽/溶濟(jì)/油/氣體及海水腐蝕環(huán)境。具備一般塑料軸承之無(wú)油自潤(rùn)滑，抗磁電絕緣等性能，但機(jī)械強(qiáng)度較低，容易變形，故此類抗酸堿塑料軸承不適用于較大負(fù)荷及較高轉(zhuǎn)速，為克服此類抗酸堿塑料軸承的缺點(diǎn)。相比較而言，采用UPE材料則具備更佳的強(qiáng)度，低磨擦特性及低溫應(yīng)用特性（最低可至150），一般內(nèi)外圈材料采用HDPE、PP或UPE，保持架材料采用HDPE、PP或UPE，滾珠為玻璃球、不銹鋼球或陶瓷球。這樣抗酸堿軸承綜合性能將會(huì)得到較大提高。 特性： 1.耐腐蝕性好，在一定溫度和濃度范圍內(nèi)能耐各種腐蝕介質(zhì)及有機(jī)介質(zhì) 2.機(jī)械強(qiáng)度高，切能在液氮溫度（-196）下保持高韌性 3.良好的自潤(rùn)滑性，耐磨性高 4.抗粘附能力強(qiáng) 5.極低的吸水性，極好的電絕緣性 6.良好的抗高能量輻射性能 主要用途： 機(jī)電設(shè)備、健身器材、食品機(jī)械、家俱及裝潢建材 PTFE耐高溫耐腐蝕塑料軸承 PTFE和PI作為新興的工程塑料材料，被證明是所有已知工程塑料中機(jī)械強(qiáng)度尺寸穩(wěn)定性及耐高溫性能較好的，其中PTFE長(zhǎng)期使用溫