[發(fā)明專利]一種聚四氟乙烯復(fù)合材料制備滑動(dòng)軸承的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810042467.7
• 申請(qǐng)日: 2008-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101408223A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海第二工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F16C33/20
• 分類號(hào): F16C33/20;C08L27/18;C08K3/08
• 代理公司: 上海東創(chuàng)專利代理事務(wù)所
• 代理人: 寧芝華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型耐磨滑動(dòng)軸承材料及其制備方法，具體涉及一種聚四氟乙烯復(fù)合材料制備耐磨自潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的方法。

背景技術(shù)

復(fù)合材料滑動(dòng)軸承是一種新型無(wú)油潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承，在國(guó)內(nèi)一些工業(yè)部門應(yīng)用十分廣泛，這種軸承材料是以鋼板為基材，在基材上燒結(jié)一層青銅粉作為中間層，在其上軋制一層高分子塑料或高分子復(fù)合材料作為表面層，能夠自潤(rùn)滑。它充分發(fā)揮了金屬的剛性和塑料的自潤(rùn)滑性優(yōu)異的特點(diǎn)，然而，這樣制作出米的無(wú)油潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承機(jī)械強(qiáng)度低、耐磨性和耐高溫性能較差，不能適應(yīng)高要求的實(shí)際工況。

聚酰胺增強(qiáng)聚四氟乙烯的生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)單，原料來(lái)源廣泛，成本相對(duì)較低，是開(kāi)發(fā)應(yīng)用較早的熱塑性復(fù)合材料品種之一。聚酰胺增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料具有加工成型周期短、可再生、可重復(fù)使用及力學(xué)性能好的優(yōu)點(diǎn)，可以作為復(fù)合材料軸承的表面承載層。然而聚酰胺與聚四氟乙烯基體之間的親和性較差，難以形成化學(xué)鍵連接并且界面層存在不相溶組分，界面粘結(jié)強(qiáng)度低，復(fù)合時(shí)容易在界面上形成空隙和缺陷，增強(qiáng)體與基體樹(shù)脂難以形成有效粘結(jié)，影響復(fù)合材料整體性能的發(fā)揮，尤其是影響聚酰胺增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能。從而導(dǎo)致復(fù)合材料的摩擦系數(shù)較大，容易損傷摩擦偶件，摩擦學(xué)性能較差，使這種材料制成的軸承或襯套在許多實(shí)際工況下不能得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)軸承性能要求越來(lái)越高，要求其具有良好的摩擦磨損性能，以適應(yīng)高要求的實(shí)際工況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開(kāi)一種聚四氟乙烯復(fù)合材料制備自潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的方法，其目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)聚酰胺與聚四氟乙烯基體之間的親和性較差，復(fù)合時(shí)界面上容易形成空隙和缺陷，難以形成有效粘結(jié)；導(dǎo)致復(fù)合材料的摩擦系數(shù)較大，容易損傷摩擦偶件等弊端。采用本發(fā)明方法制備的聚四氟乙烯復(fù)合材料自潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承，不僅其復(fù)合界面無(wú)縫隙，能形成有效連接，而且有效提高摩擦系數(shù)，具有更加優(yōu)異的摩擦學(xué)性能和力學(xué)性能，且本發(fā)明工藝方法簡(jiǎn)單，成本低。

一種聚四氟乙烯復(fù)合材料制備滑動(dòng)軸承的方法，其特征在于：

1)配制聚合物層原料：

先將聚酰胺在500℃-600℃馬福爐中燒蝕0.5-1小時(shí)，使其表面有機(jī)物殘留量的重量百分比在1％以下；然后將其在室溫下浸入馬來(lái)酐溶液中，浸泡1-2小時(shí)后，過(guò)濾、烘干；聚四氟乙烯、鉛粉和聚酰胺按照原料組成重量百分比70-95％∶1-5％∶4-25％的比例配制聚合物層原料；

2)在鋼板上鋪一層厚度為0.25-0.3毫米的青銅粉，在800℃條件下把銅粉和鋼板基材燒結(jié)在一起，時(shí)間為2小時(shí)；

3)在燒結(jié)的青銅粉層上軋制一層厚度為0.01-0.03毫米的聚合物層，壓力為30MPa，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)、380℃條件下進(jìn)行再燒結(jié)。

所述的馬來(lái)酐溶液，馬來(lái)酐的組分重量百分比為：10-20％。

本發(fā)明首先對(duì)聚酰胺進(jìn)行表面接枝改性預(yù)處理，配制聚合物層原料，然后在鋼板表面燒結(jié)一層青銅粉作為中間層，在中間層上軋制一層包含經(jīng)接枝改性處理的聚酰胺的聚合物層，再經(jīng)過(guò)氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下的燒結(jié)、機(jī)械加工修飾和卷制焊接，制成復(fù)合材料滑動(dòng)軸承。

本發(fā)明適用于各種聚酰胺增強(qiáng)聚四氟乙烯復(fù)合材料的滑動(dòng)軸承，其中聚酰胺包括各種型號(hào)的芳綸聚酰胺，如PA6，PA11等。聚四氟乙烯包括以懸浮法聚合并經(jīng)細(xì)粉碎而成的各種牌號(hào)的聚四氟乙烯樹(shù)脂，如SM021等。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：采用聚四氟乙烯復(fù)合材料制備的滑動(dòng)軸承，不僅其接和面無(wú)縫隙，能形成有效連接，而且有效提高摩擦系數(shù)，耐磨、自潤(rùn)滑，具有更加優(yōu)異的摩擦學(xué)性能和力學(xué)性能，且本發(fā)明工藝方法簡(jiǎn)單，成本低。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似方法及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1：

復(fù)合材料滑動(dòng)軸承聚合物層的組分重量百分比為：聚四氟乙烯：70％，聚酰胺：25％，鉛粉：5％。

馬來(lái)酐改性劑各組分重量百分比如下：馬來(lái)酐：10％、乙醇：85％、乙二胺四乙酸：5％。復(fù)合材料軸承制造過(guò)程如下：