[發(fā)明專利]惰性的耐磨的基于含氟聚合物的固體潤滑劑、其制備方法及使用方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980142524.1
• 申請日: 2009-11-17
• 公開（公告）號: CN102197084A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設計）人: W·G·索亞
• 申請（專利權(quán)）人: 佛羅里達大學研究基金會公司
• 主分類號: C08L27/18
• 分類號: C08L27/18
• 代理公司: 北京安信方達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 武晶晶;鄭霞

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2008年11月17日提交的、題目為“INERT?WEARRESISTANT?PTFE-BASED?SOLID?LUBRICANT(惰性的耐磨的基于PTFE的固體潤滑劑)”、具有序列號61/115,251的美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)，該申請在此通過引用全文并入。

關(guān)于聯(lián)邦贊助的研究或開發(fā)的聲明

本發(fā)明得到由美國空軍/空軍科學研究處(United?States?Air?Force/Air?Force?Office?of?Scientific?Research)授予的批準號FA9550-04-1-0367的政府資助。該政府擁有本發(fā)明的一些權(quán)利。

本公開內(nèi)容的領(lǐng)域

本公開內(nèi)容涉及惰性的基于含氟聚合物的低磨損材料。

背景

聚四氟乙烯(PTFE)呈現(xiàn)所期望的摩擦學特性，包括低摩擦、高熔化溫度和化學惰性。基于這些特性，PTFE是一種作為填充物和基體材料的通常使用的固體潤滑劑。然而，如果沒有填充物，PTFE就遭受相對高的磨損率，這通常排除其在摩擦應用方面的使用，包括作為軸承材料使用。

作為基體材料，PTFE已被成功地用包括氧化鋁、氧化鋅(zinca)和碳納米管的各種納米顆粒填充。關(guān)于氧化鋁填充，Sawyer等人[Sawyer，W.G.，F(xiàn)reudenburg，K.D.，Bhimaraj，P.，和Schadler，L.S.，(2003)，“A?Study?on?the?Friction?and?Wear?of?Ptfe?Filled?with?Alumina?Nanoparticles(填充有氧化鋁納米顆粒的Ptfe的摩擦和磨損研究)”Wear，254，第573-580頁]公開了用于改進PTFE的磨損性能的38nm的大體上球形形狀的Al₂O₃填充物顆粒。據(jù)報道該納米復合材料的耐磨性隨填充物wt％單調(diào)遞增，最終在20wt.％Al₂O₃的裝載量時該納米復合材料比未填充的PTFE耐磨600倍。雖然由Sawyer等人公開的PTFE/氧化鋁納米復合材料提供的磨損性能顯示了相比PTFE的主要的改進，但是達到期望的磨損水平所需要的高的填充物百分比顯著增加了納米復合材料的成本。另外，對于某些應用來說，低于600倍而好于PTFE的磨損率的磨損率是期望的或低于由PTFE/Al₂O₃獲得的磨損率的磨損率是期望的。因此，需要一種提供改進的耐磨性，同時相比于由Sawyer等人公開的PTFE納米復合材料需要更低的填充物百分比的PTFE納米復合材料。

概述

本公開內(nèi)容的實施方式包括基于含氟聚合物的材料、制備基于含氟聚合物的材料的方法和使用基于含氟聚合物的材料的方法及類似方法。

在一個實施方式中，基于含氟聚合物的材料包含構(gòu)成主要相的含氟聚合物，該主要相包括包含氟反應性化合物的次要相，其中基于含氟聚合物的材料是惰性的。

在一個實施方式中，制備基于含氟聚合物的材料的方法包括：將含氟聚合物和氟反應性化合物混合；并加熱該混合物以形成具有與包含氟反應性化合物的次要相混合的含氟聚合物主要相的基于含氟聚合物的材料，并且其中基于含氟聚合物的材料是惰性的。

附圖簡述

閱讀下面的詳細描述連同附圖將實現(xiàn)對本發(fā)明及其特征和益處的更全面的理解。

圖1示出了用于在本文提供的實施例中描述的根據(jù)本公開內(nèi)容的基于PTFE的材料的摩擦和磨損測試的摩擦計的示意圖。

圖2示出了繪制的填充鎳的PTFE的磨損率和摩擦系數(shù)對PTFE中的wt％Ni的圖。

詳細描述

在更詳細地描述本公開內(nèi)容前，應理解本公開內(nèi)容并不限于所描述的特定的實施方式，因此當然可以改變。還應理解本文所使用的術(shù)語僅為了描述特定的實施方式的目的而不意圖限制，因為本公開內(nèi)容的范圍將僅由所附的權(quán)利要求限制。

如果提供一范圍內(nèi)的值，應理解，在該范圍的上限和下限之間的每一個中間值至下限單位的十分之一(除非上下文另外明確指明)以及在該規(guī)定的范圍中的任何其他的規(guī)定值或中間值被包括在本公開內(nèi)容內(nèi)。這些較小范圍的上限和下限可以獨立地被包含在較小范圍中并且也可以被包括在本公開內(nèi)容內(nèi)，在所規(guī)定的范圍中經(jīng)受任何專門排除的限值。如果所規(guī)定的范圍包括限值中的一個或兩個，不包括包含限值的那些范圍中的一個或兩個的范圍也包括在本公開內(nèi)容中。