一種抗疲勞熱塑性彈性體及其梅花聯(lián)軸器元件的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種熱塑性彈性體及其梅花聯(lián)軸器元件的制備方法，尤其是涉及一種 抗撓曲疲勞熱塑性彈性體及其梅花聯(lián)軸器彈性體的制備方法。
【背景技術】
[0002] 梅花聯(lián)軸器又叫爪式聯(lián)軸器，是由兩個金屬爪盤和一個彈性元件組成。彈性元件 置于兩個金屬爪之間，起到聯(lián)接金屬爪，補償兩軸相對位移，減振與緩沖作用。
[0003] 在設備運行中，彈性元件損壞或失效時，會導致兩軸套的金屬爪齒合在一起，斷續(xù) 傳遞扭矩，進而導致傳動系統(tǒng)安全控制失效，而發(fā)生設備故障。因此，彈性元件是梅花聯(lián)軸 器的關鍵部件。
[0004] 聯(lián)軸器彈性元件有三大類，一類是聚氨酯，也是用量最大的一種，主要用于低轉(zhuǎn) 速、重載聯(lián)軸器；二類是澆注尼龍，用于高速高扭矩聯(lián)軸器；三類是橡膠，用于低速低扭矩 聯(lián)軸器。
[0005] 現(xiàn)有彈性元件是用聚氨酯單體澆注而成。聚氨酯具有優(yōu)良的彈性、抗磨性。但抗 撓曲疲勞性能較差。由于聚氨酯內(nèi)聚能高，在受外力壓縮過程中，產(chǎn)生內(nèi)熱，使得元件內(nèi)部 溫度升高，分子鏈在長期高溫下產(chǎn)生裂解，最終導致元件失去彈性而硬化、開裂。同時，由于 手工澆注工藝不穩(wěn)定，導致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，也易造成產(chǎn)品開裂，因此，現(xiàn)有聚氨酯（TPU)彈 性體元件使用壽命一般為2個月，使用壽命短。但該元件更換麻煩，尤其是建筑起重機聯(lián)軸 器彈性元件更換更為復雜。需要高空作業(yè)，給設備維修帶來作業(yè)人員人身安全問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種質(zhì)量穩(wěn)定的替代聚 氨酯材料的抗疲勞熱塑性彈性體及其梅花聯(lián)軸器元件的制備方法。
[0007] 本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是： 本發(fā)明之抗疲勞熱塑性彈性體，由以下重量份數(shù)的原料制成：聚酯彈性體（TPEE) 100 份、熱塑性彈性體10?30份、耐磨劑2?5份、受阻酚類抗氧劑0. 3?0. 5份、亞磷酸酯類 抗氧劑〇. 2?0. 5份、潤滑劑0. 5?I. 0份。
[0008] 所述熱塑性彈性體為聚酰胺彈性體（TPAE)、丁二烯/苯乙烯共聚物（SBS)及其加 氫共聚物（SEBS)、乙烯/辛烯共聚物（POE)中的至少一種。
[0009] 所述耐磨劑優(yōu)選聚四氟乙烯（PTFE)、超高分子聚乙烯（UHMWPE)、二硫化鉬等固體 耐磨材料中的至少一種。
[0010] 所述受阻酚類抗氧劑優(yōu)選抗氧劑1010,即四[β-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基） 丙酸]季戊四醇酯。
[0011] 所述亞磷酸酯類抗氧劑優(yōu)選抗氧劑168,即三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯。
[0012] 所用潤滑劑優(yōu)選乙撐雙硬脂酸酰胺（EBS)或硅酮。
[0013] 本發(fā)明之抗疲勞熱塑性彈性體的應用，即梅花聯(lián)軸器元件的制備方法，包括以下 步驟： (1) 耐磨抗疲勞彈性體元件材料的制備：將聚酯彈性體（TPEE) 100份、熱塑性彈性體 10?30份、耐磨劑2?5份、受阻酚類抗氧劑0. 3?0. 5份、亞磷酸酯類抗氧劑0. 2?0. 5 份、潤滑劑〇. 5?I. 0份，加入高速攪拌器中混合(混合的轉(zhuǎn)速優(yōu)選400-700rpm)，連續(xù)加入 雙螺桿擠出機共混造粒，制得耐磨抗疲勞彈性體材料； 所述擠出的工藝：擠出溫度：240?250°C，擠出機真空度：一 0. 07?一 0. 05MPa，螺桿 轉(zhuǎn)速：350-500rpm ; (2) 耐磨抗疲勞彈性元件成型加工：采用注射成型工藝加工彈性元件，其工藝如下：干 燥溫度：11〇?115°C，時間：4?5小時，注射成型工藝：螺桿溫度（°C):225?245°C，注射 壓力（％) :65?70,注射速度（mm/s) :40?50,即得。
[0014] 本發(fā)明材料的性能檢驗：磨耗測定按GB3960-88，屈撓龜裂等級測試按GB/T 13934-2006標準執(zhí)行。
[0015] 本發(fā)明彈性元件應用試驗：采用注射成型加工彈性元件，在建筑起重機上裝機考 核其實際使用壽命。
[0016] 本發(fā)明制得之彈性體材料，抗撓曲疲勞性能優(yōu)異，替代聚氨酯彈性體材料，能有效 提高梅花聯(lián)軸器元件的使用壽命，保障設備長期正常運行，減少設備維修成本，保證安全生 產(chǎn)。
[0017] 本發(fā)明以聚酯彈性體等熱塑性彈性體為基材，添加耐磨劑、抗氧劑、潤滑劑等加工 助劑，經(jīng)雙螺桿擠出共混改性制備抗撓曲疲勞性優(yōu)異的彈性體材料。采用注射成型方法制 備梅花聯(lián)軸器彈性元件。與現(xiàn)有聚氨酯（TPU)彈性體元件相比，其抗撓曲疲勞性大幅提高， 使用壽命提高2-3倍。
[0018] 本發(fā)明采用新型彈性體材料，替代聚氨酯材料?？朔郯滨ゲ牧蟽?nèi)熱自升溫的缺 點，提高彈性體元件抗疲勞性能，從而提高彈性元件使用壽命。
【具體實施方式】
[0019] 以下結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0020] 1、實施例 本實施例之抗疲勞熱塑性彈性體，以TPEE100份、TPAE、PTFE、抗氧劑以及潤滑劑EBS按 表1中比例配料。
[0021] 本實施例之梅花聯(lián)軸器元件的制備方法，包括以下步驟： (1) 耐磨抗疲勞彈性體元件材料的制備：將表1中所列原料，加入高速攪拌器中混合 (混合的轉(zhuǎn)速是450rpm)，連續(xù)加入雙螺桿擠出機共混造粒，制得耐磨抗疲勞彈性體材料； 所述擠出的工藝：擠出溫度：240°C，擠出機真空度：一 0. 06MPa，螺桿轉(zhuǎn)速：350rpm ; (2) 耐磨抗疲勞彈性元件成型加工：采用注射成型工藝加工彈性元件，其工藝如下：干 燥溫度：ll〇°C，時間：5小時，注射成型工藝：螺桿溫度（°C) :225°C，注射壓力（％) :70,注射 速度（mm/s) :50,即得。
[0022] 抽樣測試其摩擦系數(shù)及抗疲勞試驗。本實施例材料的性能檢驗：磨耗測定按 GB3960-88,屈撓龜裂等級測試按GB/T 13934-2006標準執(zhí)行。本實施例彈性元件應用試 驗：采用注射成型加工彈性元件，在建筑起重機上裝機考核其實際使用壽命。結果列于表2 中。
[0023] 2、比較例：以TPUlOO份，抗氧劑168 0. 2份、抗氧劑1010 0. 3份(列于表1中)配 料，經(jīng)高速攪拌，用雙螺桿擠出機共混造粒，經(jīng)烘干抽樣測試其摩擦系數(shù)及抗疲勞試驗（除 原料配比外，其制備、成品檢測方法與實施例相同）。其結果列于表2中。
[0024] 3、應用實例：將各實施例及比較例所得復合材料經(jīng)注塑成型的梅花彈性元件，裝 機考核其使用壽命。
[0025]
【主權項】
1. 一種抗疲勞熱塑性彈性體，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料制成：聚酯彈性體 100份、熱塑性彈性體10?30份、耐磨劑2?5份、受阻酚類抗氧劑0. 3?0. 5份、亞磷酸 酯類抗氧劑〇. 2?0. 5份、潤滑劑0. 5?I. 0份； 所述熱塑性彈性體為聚酰胺彈性體、丁二烯/苯乙烯共聚物及其加氫共聚物、乙烯/辛 烯共聚物中的至少一種。
2. 根據(jù)權利要求1所述的抗疲勞熱塑性彈性體，其特征在于，所述耐磨劑為聚四氟乙 稀、超高分子聚乙稀、二硫化鉬固體耐磨材料中的至少一種。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的抗疲勞熱塑性彈性體，其特征在于，所述受阻酚類抗氧劑 為抗氧劑1010。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的抗疲勞熱塑性彈性體，其特征在于，所述亞磷酸酯類抗氧 劑為抗氧劑168。
5. 根據(jù)權利要求1或2所述的抗疲勞熱塑性彈性體，其特征在于，所用潤滑劑為乙撐雙 硬脂酸酰胺或硅酮。
6. 根據(jù)權利要求1 一 5之一所述的抗疲勞熱塑性彈性體的應用，即梅花聯(lián)軸器元件的 制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 耐磨抗疲勞彈性體元件材料的制備：將聚酯彈性體100份、熱塑性彈性體10?30 份、耐磨劑2?5份、受阻酚類抗氧劑0. 3?0. 5份、亞磷酸酯類抗氧劑0. 2?0. 5份、潤滑 劑0. 5?I. 0份，加入高速攪拌器中混合，連續(xù)加入雙螺桿擠出機共混造粒，制得耐磨抗疲 勞彈性體材料； 所述擠出的工藝：擠出溫度：240?250°C，擠出機真空度：一 0. 07?一 0. 05MPa，螺桿 轉(zhuǎn)速：350-500rpm ; (2) 耐磨抗疲勞彈性元件成型加工：采用注射成型工藝加工彈性元件，其工藝如下：干 燥溫度：11〇?115°C，時間：4?5小時，注射成型工藝：螺桿溫度：225?245°C，注射壓力： 65?70%，注射速度：40?50 mm/s，即得。
7. 根據(jù)權利要求6所述的抗疲勞熱塑性彈性體的應用，即梅花聯(lián)軸器元件的制備方 法，其特征在于，步驟（1)中，加入高速攪拌器中混合的轉(zhuǎn)速為400-700rpm。
【專利摘要】一種抗疲勞熱塑性彈性體及其梅花聯(lián)軸器元件的制備方法，本發(fā)明之抗疲勞熱塑性彈性體，由以下重量份數(shù)的原料制成：聚酯彈性體100份、熱塑性彈性體10～30份、耐磨劑2～5份、受阻酚類抗氧劑0.3～0.5份、亞磷酸酯類抗氧劑0.2～0.5份、潤滑劑0.5～1.0份。本發(fā)明還包括應用所述抗疲勞熱塑性彈性體制備梅花聯(lián)軸器元件的方法。本發(fā)明采用新型彈性體材料，替代聚氨酯材料?？朔郯滨ゲ牧蟽?nèi)熱自升溫的缺點，提高彈性體元件抗疲勞性能，從而提高彈性元件使用壽命。與現(xiàn)有聚氨酯（TPU）彈性體元件相比，其抗撓曲疲勞性大幅提高，使用壽命提高2-3倍。
【IPC分類】C08L27-18, C08L77-00, C08K5-134, B29C45-76, C08L67-00, C08K5-526, C08K5-20
【公開號】CN104559071
【申請?zhí)枴緾N201510018056
【發(fā)明人】陳如意, 劉軍, 李冬發(fā)
【申請人】長沙五犇新材料科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月14日