技术领域
本发明涉及轴承保护层技术领域，具体涉及一种用于轴承表面耐寒防腐蚀的保护层及其制备方法。
背景技术
轴承是当代机械设备中一种重要零部，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度，按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类，其中滚动轴承已经标准化、系列化，但与滑动轴承相比它的径向尺寸、振动和噪声较大，价格也较高；滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成，按滚动体的形状，滚动轴承分为球轴承和滚子轴承两大类。
现有技术中，在严寒冰冻地区，轴承无法承受低温而发生脆化导致破裂，作为机械旋转体重要的部件，使机械无法正常运作，造成人员的伤亡和财产的严重损坏，此外轴承也易被化学腐蚀或电化学腐蚀，久而久之，造成轴承无法正常运转。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于轴承表面耐寒耐腐蚀的保护层及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于轴承表面耐寒防腐蚀的保护层，以重量计，包括以下原料：
聚酰亚胺颗粒2-5KG、脂肪酸镁10-16KG、阳离子表面活性剂1-3KG、氯化聚乙烯2-5KG、聚丙烯酸甲酯乳胶粉10-16KG、阴离子表面活性剂3-6KG、成膜助剂2-5KG、发泡剂1-3KG、改性环氧树脂3-7KG、氯磺化聚乙烯1-2KG、丙烯酸树脂2-4KG、C3-5KG、Mn1-3KG、V1-3KG。
作为本发明的进一步方案是：以重量计，包括以下原料：
聚酰亚胺颗粒3.5KG、脂肪酸镁13KG、阳离子表面活性剂2G、氯化聚乙烯3.5KG、聚丙烯酸甲酯乳胶粉13KG、阴离子表面活性剂4.5KG、成膜助剂3.5KG、发泡剂2KG、改性环氧树脂5KG、氯磺化聚乙烯1.5KG、丙烯酸树脂2KG、C4KG、Mn2KG、V2KG。
作为本发明的再进一步方案是：所述聚酰亚胺颗粒弹性膜量为3-4Gpa，使用温度范围为-200-300℃。
作为本发明的再进一步方案是：所述阳离子表面活性剂为聚乙烯亚胺，所述阴离子表面活性剂为聚甲基丙烯酸铵。
作为本发明的再进一步方案是：所述改性环氧树脂环氧值为0.05-0.13eq/100g。
作为本发明的再进一步方案是：所述成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、十二碳醇酯中的一种或多种；所述发泡剂为碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸镁和硅酸钠，按照重量比4:2:2:3组成的混合物。
一种用于轴承表面耐寒防腐蚀的保护层的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按要求称量各组分原料；
(2)将脂肪酸镁加热到165-175℃，加入聚酰亚胺，混合送入高速搅拌机中，转速为1200-2000r/min，搅拌20-30分钟，待冷却后，再加入阳离子表面活性剂，再将混合物加入到反应釜中，在温度为70-80℃反应15-25分钟，冷却至室温，制得混合物A；
(3)将聚丙烯酸甲酯乳胶粉、阴离子表面活性剂、氯化聚乙烯、成膜助剂2-5KG、发泡剂1-3KG，混合加入到反应釜中，在温度为100-110℃反应20-25分钟，制得混合物B；
(4)将改性环氧树脂、氯磺化聚乙烯、丙烯酸树脂、C、Mn、V，按顺序依次加入高速粉碎机中粉碎，将粉碎后的混合物加水浸泡1-2小时，将浸泡后的混合物加入到高速搅拌机中搅拌，搅拌转速1000-1200r/min,搅拌时间40-50min，再将混合物送入反应釜中，反应温度100-110℃，反应时间1-2小时，得到混合物C；
(5)将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的混合物B、步骤四制得的混合物C混合加入高速混合机中，转速为1200-2000r/min，搅拌时间为1-2小时，制得发明的轴承表面耐寒防腐蚀的保护层。
作为本发明的再进一步方案是：所述用于轴承表面耐寒防腐蚀的保护层的制备步骤为：
(1)按要求称量各组分原料；
(2)将脂肪酸镁加热到170℃，加入聚酰亚胺，混合送入高速搅拌机中，转速为1600r/min，搅拌25分钟，待冷却后，再加入阳离子表面活性剂，再将混合物加入到反应釜中，在温度为75℃反应20分钟，冷却至室温，制得混合物A；
(3)将聚丙烯酸甲酯乳胶粉、阴离子表面活性剂、氯化聚乙烯、成膜助剂3.5KG、发泡剂2KG，混合加入到反应釜中，在温度为105℃反应22.5分钟，制得混合物B；
(4)将改性环氧树脂、氯磺化聚乙烯、丙烯酸树脂、C、Mn、V，按顺序依次加入高速粉碎机中粉碎，将粉碎后的混合物加水浸泡1.5小时，将浸泡后的混合物加入到高速搅拌机中搅拌，搅拌转速1100r/min,搅拌时间45min，再将混合物送入反应釜中，反应温度105℃，反应时间1.5小时，得到混合物C；
(5)将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的混合物B、步骤四制得的混合物C混合加入高速混合机中，转速为1600r/min，搅拌时间为1.5小时，制得发明的轴承表面耐寒防腐蚀的保护层。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明的一种用于轴承表面耐寒防腐蚀的保护层使用的聚酰亚胺耐高温达到400℃以上，在-269℃的液态氮也不会脆裂，可耐极低温，同时将聚酰亚胺颗粒、聚丙烯酸甲酯乳胶粉、氯化聚乙烯分别用阴、阳离子修饰，应用在轴承保护层中达到耐高温和耐低温性能。
(2)本发明的一种用于轴承表面耐寒防腐蚀的保护层使用氯化聚乙烯为基料，其耐寒、耐腐蚀性能优异，制备的保护层可以大大的改善轴承耐腐蚀、耐低温性能，同时加入的C、Mn、V也提升了轴承的耐腐蚀性。
(3)本发明的一种用于轴承表面耐寒防腐蚀的保护层以环氧树脂、氯磺化聚乙烯、丙烯酸树脂作为成膜物质，使本发明具有良好的抗冲击性能和防寒性能，添加的成膜助剂、发泡剂大大增强了本发明的抗冲击性能和防寒性能。
(4)本发明的一种用于轴承表面耐寒防腐蚀的保护层，可以在严寒冰冻地区，能够承受低温，不会发生脆化，此外表面保护层可以防腐蚀，大大的增强了耐腐蚀性。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例的一种用于轴承表面耐寒防腐蚀的保护层，以重量比计，包括以下原料：
聚酰亚胺颗粒2KG、脂肪酸镁10KG、阳离子表面活性剂1KG、氯化聚乙烯2KG、聚丙烯酸甲酯乳胶粉10KG、阴离子表面活性剂3KG、成膜助剂2KG、发泡剂1KG、改性环氧树脂3KG、氯磺化聚乙烯1KG、丙烯酸树脂2KG、C3KG、Mn1KG、V1KG。
本实施例中的聚酰亚胺颗粒弹性膜量为3Gpa，使用温度范围为-200-300℃。
本实施例中阳离子表面活性剂为聚乙烯亚胺，所述阴离子表面活性剂为聚甲基丙烯酸铵。
本实施例中的改性环氧树脂环氧值为0.10eq/100g。
本实施例中的成膜助剂为丙二醇丁醚种；发泡剂为碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸镁和硅酸钠，按照重量比4:2:2:3组成的混合物。
本实施例的一种用于轴承表面耐寒防腐蚀的保护层的制备方法，包括以下步骤：
(1)按要求称量各组分原料；
(2)将脂肪酸镁加热到165℃，加入聚酰亚胺，混合送入高速搅拌机中，转速为1200r/min，搅拌20分钟，待冷却后，再加入阳离子表面活性剂，再将混合物加入到反应釜中，在温度为70℃反应15分钟，冷却至室温，制得混合物A；
(3)将聚丙烯酸甲酯乳胶粉、阴离子表面活性剂、氯化聚乙烯、成膜助剂2KG、发泡剂1KG，混合加入到反应釜中，在温度为100℃反应20分钟，制得混合物B；
(4)将改性环氧树脂、氯磺化聚乙烯、丙烯酸树脂、C、Mn、V，按顺序依次加入高速粉碎机中粉碎，将粉碎后的混合物加水浸泡1小时，将浸泡后的混合物加入到高速搅拌机中搅拌，搅拌转速1000r/min,搅拌时间40min，再将混合物送入反应釜中，反应温度100℃，反应时间1小时，得到混合物C；
(5)将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的混合物B、步骤四制得的混合物C混合加入高速混合机中，转速为1200r/min，搅拌时间为1小时，制得发明的轴承表面耐寒防腐蚀的保护层。
实施例2：
本实施例的一种用于轴承表面耐寒防腐蚀的保护层，以重量比计，包括以下原料：
聚酰亚胺颗粒5KG、脂肪酸镁16KG、阳离子表面活性剂3KG、氯化聚乙烯5KG、聚丙烯酸甲酯乳胶粉16KG、阴离子表面活性剂6KG、成膜助剂5KG、发泡剂3KG、改性环氧树脂7KG、氯磺化聚乙烯2KG、丙烯酸树脂4KG、C5KG、Mn3KG、V3KG。
本实施例中的聚酰亚胺颗粒弹性膜量为3Gpa，使用温度范围为-200-300℃。
本实施例中阳离子表面活性剂为聚乙烯亚胺，所述阴离子表面活性剂为聚甲基丙烯酸铵。
本实施例中的改性环氧树脂环氧值为0.10eq/100g。
本实施例中的成膜助剂为丙二醇丁醚种；发泡剂为碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸镁和硅酸钠，按照重量比4:2:2:3组成的混合物。
本实施例的一种用于轴承表面耐寒防腐蚀的保护层的制备方法，包括以下步骤：
(1)按要求称量各组分原料；
(2)将脂肪酸镁加热到175℃，加入聚酰亚胺，混合送入高速搅拌机中，转速为2000r/min，搅拌30分钟，待冷却后，再加入阳离子表面活性剂，再将混合物加入到反应釜中，在温度为80℃反应25分钟，冷却至室温，制得混合物A；
(3)将聚丙烯酸甲酯乳胶粉、阴离子表面活性剂、氯化聚乙烯、成膜助剂5KG、发泡剂3KG，混合加入到反应釜中，在温度为110℃反应25分钟，制得混合物B；
(4)将改性环氧树脂、氯磺化聚乙烯、丙烯酸树脂、C、Mn、V，按顺序依次加入高速粉碎机中粉碎，将粉碎后的混合物加水浸泡2小时，将浸泡后的混合物加入到高速搅拌机中搅拌，搅拌转速1200r/min,搅拌时间50min，再将混合物送入反应釜中，反应温度110℃，反应时间2小时，得到混合物C；
(5)将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的混合物B、步骤四制得的混合物C混合加入高速混合机中，转速为2000r/min，搅拌时间为2小时，制得发明的轴承表面耐寒防腐蚀的保护层。
实施例3：
本实施例的一种用于轴承表面耐寒防腐蚀的保护层，以重量比计，包括以下原料：
聚酰亚胺颗粒3.5KG、脂肪酸镁13KG、阳离子表面活性剂2G、氯化聚乙烯3.5KG、聚丙烯酸甲酯乳胶粉13KG、阴离子表面活性剂4.5KG、成膜助剂3.5KG、发泡剂2KG、改性环氧树脂5KG、氯磺化聚乙烯1.5KG、丙烯酸树脂2KG、C4KG、Mn2KG、V2KG。
本实施例中的聚酰亚胺颗粒弹性膜量为3Gpa，使用温度范围为-200-300℃。
本实施例中阳离子表面活性剂为聚乙烯亚胺，所述阴离子表面活性剂为聚甲基丙烯酸铵。
本实施例中的改性环氧树脂环氧值为0.10eq/100g。
本实施例中的成膜助剂为丙二醇丁醚种；发泡剂为碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸镁和硅酸钠，按照重量比4:2:2:3组成的混合物。
本实施例的一种用于轴承表面耐寒防腐蚀的保护层的制备方法，包括以下步骤：
(1)按要求称量各组分原料；
(2)将脂肪酸镁加热到170℃，加入聚酰亚胺，混合送入高速搅拌机中，转速为1600r/min，搅拌25分钟，待冷却后，再加入阳离子表面活性剂，再将混合物加入到反应釜中，在温度为75℃反应20分钟，冷却至室温，制得混合物A；
(3)将聚丙烯酸甲酯乳胶粉、阴离子表面活性剂、氯化聚乙烯、成膜助剂3.5KG、发泡剂2KG，混合加入到反应釜中，在温度为105℃反应22.5分钟，制得混合物B；
(4)将改性环氧树脂、氯磺化聚乙烯、丙烯酸树脂、C、Mn、V，按顺序依次加入高速粉碎机中粉碎，将粉碎后的混合物加水浸泡1.5小时，将浸泡后的混合物加入到高速搅拌机中搅拌，搅拌转速1100r/min,搅拌时间45min，再将混合物送入反应釜中，反应温度105℃，反应时间1.5小时，得到混合物C；
(5)将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的混合物B、步骤四制得的混合物C混合加入高速混合机中，转速为1600r/min，搅拌时间为1.5小时，制得发明的轴承表面耐寒防腐蚀的保护层。
实施例1至3制备的用于轴承表面耐寒防腐蚀的保护层性能测试结果如下：
其性能测试结果如下表所示：
抗压强度(MPa) 抗折强度(MPa) 低温脆度 耐腐蚀性 实施例1 48.4 13.3 无异常 合格 实施例2 56.7 14.5 无异常 合格 实施例3 39.6 12.8 无异常 合格 技术指标 30.5 12.2 无脆化 合格
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。