[發明專利]一種軸承保持架用多孔聚酰亞胺復合材料及其制備方法、軸承保持架

在審

• 申請號: 202010514900.3
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111763429A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 孫小波;李媛媛;買楠楠;李珂穎;王楓;閆玉杰
• 申請（專利權）人: 洛陽軸承研究所有限公司
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08L27/18;C08J9/00;C08J9/24;C08G73/10;F16C33/44;F16C33/56
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 郭佳效

本發明屬于軸承材料技術領域，具體涉及一種軸承保持架用多孔聚酰亞胺復合材料及其制備方法、軸承保持架。本發明的軸承保持架用多孔聚酰亞胺復合材料，由以下質量百分比的原料經限位壓制、燒結制成：單醚酐聚酰亞胺92～97％、聚四氟乙烯3～8％；所述單醚酐聚酰亞胺由4,4’?氧雙鄰苯二甲酸酐與4,4’?二氨基二苯醚縮聚脫水環化制得。該復合材料在孔隙率與現有材料相當的情況下，能夠顯著提高復合材料的強度，使得復合材料的強度性能與微孔特性兼容，有利于保持架一次加油后長期使用，即在滿足苛刻的軸承工況的需求的條件下，延長軸承的使用壽命。

技術領域

本發明屬于軸承材料技術領域，具體涉及一種軸承保持架用多孔聚酰亞胺復合材料及其制備方法、軸承保持架。

背景技術

多孔聚酰亞胺保持架材料具有機械強度高、內部微孔貫通率高、微孔特性(孔徑、孔隙率和孔徑分布)可調性強、耐磨性優異以及與潤滑油相容性好等優點，作為潤滑介質載體實現長效按需原位供給，確保軸承穩定、可靠、長壽命運轉，廣泛應用于衛星消旋天線、衛星姿態調控飛輪、導航儀等軸承中。

最初的多孔聚酰亞胺保持架材料由純聚酰亞胺模塑粉制備，如授權公告號為CN1321791C的中國發明專利中公開的多孔聚酰亞胺保持架材料，雖然材料孔直徑能夠控制在1μm，但強度有待提高；授權公告號為CN103507193B的中國發明專利中公開一種采用聚四氟乙烯改性聚酰亞胺的保持架材料，采用限位壓制、燒結的工藝，能夠提高成品的拉伸強度和材料性能的一致性。

采用上述現有方法制作的多孔聚酰亞胺材料廣泛應用在上述航天長壽命軸承中，效果良好。隨著主機對軸承可靠性和壽命要求的日益提升，國內現有多孔聚酰亞胺保持架材料在應用過程中保持架兜孔出現發黑、油泥等現象。

現有多孔聚酰亞胺保持架材料存在的問題主要表現在孔直徑較大、孔隙率(含油率) 較高而含油保持率較低、機械性能和孔隙率(含油率)難以平衡以及微孔特性單向調控能力較弱無法準確獲得目標孔徑的材料等問題。同時，材料成型受設備自動化水平低及精度差，燒結過程受傳統燒結爐溫度精度較差等因素影響，多孔聚酰亞胺保持架材料存在批次一致性相對較差等不足。

發明內容

本發明的目的是提供一種軸承保持架用多孔聚酰亞胺復合材料，能夠使得復合材料的強度顯著提高，延長軸承的使用壽命。

本發明的第二個目的是提供一種軸承保持架用多孔聚酰亞胺復合材料的制備方法，以獲得一種強度性能與微孔特性兼容的軸承保持架用復合材料。

本發明的第三個目的是提供一種軸承保持架，具有較高的強度，兼顧機械性能和孔隙率，并且具有較高的含油保持率。

為實現上述目的，本發明的軸承保持架用多孔聚酰亞胺復合材料的具體技術方案為：

一種軸承保持架用多孔聚酰亞胺復合材料，由以下質量百分比的原料經限位壓制、燒結制成：單醚酐聚酰亞胺92～97％、聚四氟乙烯3～8％；所述單醚酐聚酰亞胺由4,4’-氧雙鄰苯二甲酸酐與4,4’-二氨基二苯醚縮聚脫水環化制得。

本發明的軸承保持架用多孔聚酰亞胺復合材料以特定結構的單醚酐聚酰亞胺為基材，以聚四氟乙烯為潤滑材料，通過限位壓制和真空燒結工藝制備而成，在孔隙率與現有材料相當的情況下，能夠顯著降低孔直徑，從而平衡含油率和含油保持率的關系，并且該復合材料的強度相較現有材料顯著提高，使得復合材料的強度性能與微孔特性兼容，有利于保持架一次加油后長期使用，即在滿足苛刻的軸承工況的需求的條件下，延長軸承的使用壽命。

可以理解的是，本發明中單醚酐聚酰亞胺的制備可以通過先合成聚酰胺酸，再經過化學環化的方法得到聚酰亞胺，反應路線簡述如下。

優選的，單醚酐聚酰亞胺的玻璃化溫度為263～265℃，密度為1.38～1.40g/cm³，聚四氟乙烯為市售產品。