一种高抗震桥梁支座用摩擦材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112375279A(43)申请公布日2021.02.19(21)申请号202011272840.5C08K7/20(2006.01)(22)申请日2020.11.13C08K3/26(2006.01)C08K3/36(2006.01)(71)申请人中国科学院兰州化学物理研究所C08J5/10(2006.01)地址730000甘肃省兰州市城关区天水中B29C67/04(2017.01)路18号(72)发明人刘昊王建章阎逢元(74)专利代理机构兰州智和专利代理事务所(普通合伙)62201代理人张英荷(51)Int.Cl.C08L23/06(2006.01)C08L77/10(2006.01)C08K7/14(2006.01)C08K7/06(2006.01)C08K3/34(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种高抗震桥梁支座用摩擦材料及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种高抗震桥梁支座摩擦材料及其制备方法，是以超高分子量聚乙烯为基体，采用增强纤维和高摩阻填料为增强组分，在高温油加热烧结炉中，按特定温度程序和压力通过热压烧结成型。本发明使用高摩阻填料改性超高分子量聚乙烯以提升摩擦材料的摩擦系数，使之在1100mm/s极大滑移速度下保持较高并且稳定的摩擦系数；通过超高分子量聚乙烯、增强纤维和高摩阻填料等组分设计、调配综合提升摩擦材料的力学性能；并通过油加热代替空气加热提升摩擦材料的均匀性，应用于桥梁支座具有较高的抗震能力、优异的摩擦磨损性能，可有效延长桥梁支座的使用寿命。CN112375279ACN112375279A权利要求书1/1页1.一种高抗震桥梁支座用摩擦材料的制备方法，是将超高分子量聚乙烯树脂与增强纤维、高摩阻填料干燥除去水分后分散混合均匀，然后均匀铺展于钢模具中，并置于高温油热烧结炉中，在压力8~12MPa，温度200~210℃下保持80~100分钟；烧结完毕后冷却至50℃以下，脱模，即得高分子摩擦材料。2.如权利要求1所述一种高抗震桥梁支座用摩擦材料的制备方法，其特征在于：超高分子量聚乙烯、增强纤维、高摩阻填料的质量百分数分别为：70~85%、3~15%、1~5%。3.如权利要求1或2所述一种高抗震桥梁支座用摩擦材料的制备方法，其特征在于：所述超高分子量聚乙烯的分子量大于9×106g/mol，体积密度大于0.4g/cm3。4.如权利要求1或2所述一种高抗震桥梁支座用摩擦材料的制备方法，其特征在于：所述增强纤维采用玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维中的一种。5.如权利要求4所述一种高抗震桥梁支座用摩擦材料的制备方法，其特征在于：增强纤维的平均直径为7μm，长径比为4~8。6.如权利要求1或2所述一种高抗震桥梁支座用摩擦材料的制备方法，其特征在于：所述高摩阻填料采用滑石粉、玻璃微珠、碳酸钙和二氧化硅中的一种或几种。7.如权利要求6所述一种高抗震桥梁支座用摩擦材料的制备方法，其特征在于：高摩阻填料的平均尺寸为20~80μm。8.如权利要求1或2所述一种高抗震桥梁支座用摩擦材料的制备方法，其特征在于：所述分散混合采用砂磨机进行，砂磨机砂轮转速为2000~4000rpm。2CN112375279A说明书1/5页一种高抗震桥梁支座用摩擦材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种高分子摩擦材料，尤其涉及一种以改性超高分子量聚乙烯为基体的高分子摩擦材料及其制备方法，主要用于桥梁支座摩擦滑板的制备，属于交通建筑及减隔震材料领域。背景技术[0002]我国高速铁路事业的蓬勃发展及各地强烈地震频发，对桥梁减隔震支座的推广与应用提出了新的挑战。我国现役高铁桥梁支座设计为摩擦摆式支座，由高分子摩擦滑板和镜面不锈钢板配副构成，随桥梁位移或振动产生相对运动，通过高分子摩擦滑板摩擦耗能，从而实现减震功能。目前，桥梁支座用高分子滑移材料主要包括聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯及其改性复合材料。这些材料的主要问题是抗震能力不足。随地震烈度增加，摩擦材料瞬时滑移速度逐渐增大。现役摩擦材料执行铁路标准GB/T37358-2019，其使役滑移速度上限为200mm/s，相当于地震烈度6~7级；无法在8级以上地震烈度产生的1100mm/s滑移速度下稳定运行。同时，摩擦摆支座的设计原理决定了其减震效果直接取决于摩擦材料的摩擦系数，摩擦系数越高，等效阻尼比越大，减震效果越好。现役摩擦滑板的摩擦系数多在0.03~0.07之间，减震性能仍不理想。因此，需要开发一种能够在极大滑动速度下保持较高摩擦系数的新型高分子摩擦材料。发明内容[0003]本发明的目的是针对现有技术中桥梁支座高分子摩擦材料抗震能力不足、减震效果不理想等问题，提供一种具有优异减震耗能性能、在极大滑动速度