專利名稱：一種聚酰亞胺基自潤(rùn)滑復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚酰亞胺基自潤(rùn)滑復(fù)合材料。
聚酰亞胺不僅耐熱性好(熱分解溫度530～550℃)，還具有優(yōu)良的綜合性能。其耐熱和耐輻照性能是目前工業(yè)化生產(chǎn)的高分子材料中最好的。高溫下具有突出的介電性能、力學(xué)性能、耐輻照性能、耐燃性能、耐磨性能、制品尺寸穩(wěn)定性、耐有機(jī)溶劑，并且低溫性能優(yōu)良，可在-180～230℃下長(zhǎng)期使用。熱膨脹系數(shù)極低，尺寸穩(wěn)定，是一種優(yōu)良的聚合物基自潤(rùn)滑材料基體。尤其是在高溫、超低溫、高真空、有化學(xué)介質(zhì)的場(chǎng)合及潤(rùn)滑油失效而無(wú)法使用的情況下，這種材料特別合適作為滑動(dòng)部件。但作為自潤(rùn)滑材料，在實(shí)際應(yīng)用中仍需進(jìn)一步改善其摩擦磨損性能。
本發(fā)明的目的在于提供一種新型聚合物基自潤(rùn)滑復(fù)合材料，具有低摩擦、耐磨損、耐高溫，并有優(yōu)良的機(jī)械性能，可用作摩擦部件。
本發(fā)明通過(guò)如下措施實(shí)現(xiàn)本發(fā)明系多組份，主要組成為(體積百分含量)單醚酐型聚酰亞胺 60～85％聚酰胺酰亞胺 5～20％MoS25～35％石墨 5～10％聚四氟乙烯 2～20％Cu2O2～15％BaSO42～10％
本發(fā)明中的單醚酐型聚酰亞胺是細(xì)粒模壓樹(shù)脂粉，粒度不超過(guò)200目；聚酰胺酰亞胺(膠固含量26％)；二硫化鉬經(jīng)除油及聚酰胺酰亞胺包裹處理，粒度不超過(guò)400目；石墨的粒度不超過(guò)400目；聚四氟乙烯的粒度不超過(guò)65目；Cu2O、BaSO4的粒度不超過(guò)200目。
本發(fā)明通過(guò)如下方法來(lái)制備先將預(yù)處理后的原料按配比稱好，用混料機(jī)使各組份混合均勻，并在真空烘箱中于120℃±5℃下干燥1小時(shí)，將混料均勻地加入金屬模具中，在室溫下予成型(壓力為50-100MPa)，再于340-380℃下保溫保壓30-60分鐘，冷卻，脫模后可得自潤(rùn)滑材料毛坯。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖，依次為混料、干燥、冷壓、燒結(jié)、保壓、冷卻、脫模、加工。
本發(fā)明材料的基本性能如下表1.材料的基本性能項(xiàng)目 單位 性能備注外觀 黑色，無(wú)明顯缺陷肉眼觀察密度 g/cm31.44-2.07彎曲強(qiáng)度 MPa 93-207 1布氏硬度 MPa 284-3452熱膨脹系數(shù) ×10-5℃-12.16-4.57 室溫～200℃摩擦系數(shù)0.10-0.23 3抗磨性能×10-16m3/N.m 6.8-12.1注1.彎曲強(qiáng)度國(guó)標(biāo)GB1042-792.硬度國(guó)標(biāo)HG2-168-653.MM-200型環(huán)-塊式磨損試驗(yàn)機(jī)；國(guó)標(biāo)GB3960-83，對(duì)偶為銅環(huán)，轉(zhuǎn)速400rpm，負(fù)荷196N。
實(shí)施例1按重量百分比聚酰亞胺76％，石墨16％，二硫化鉬8％配料，用混料機(jī)充分混合，在真空烘箱中于90℃干燥處理2小時(shí)，隨爐冷卻。將粉料裝模，于室溫、90Mpa壓力下予成型，以2～3℃/min升溫至375℃，加壓至90Mpa并保壓30分鐘，自然冷卻，脫模，加工制樣。制得材料的摩擦系數(shù)0.19，磨損率7.54×10-16m3/(N.m)，彎曲強(qiáng)度162MPa，硬度304MPa，線膨脹系數(shù)3.24×10-5℃-1。
實(shí)施例2按重量百分比聚酰亞胺76％，聚酰胺酰亞胺包裹處理二硫化鉬15％，石墨9％配料，用混料機(jī)充分混合，在真空烘箱中于80℃干燥處理3小時(shí)，隨爐冷卻。將粉料裝模，于室溫、70Mpa壓力下予成型，以2～3℃/min自由升溫至360℃，加壓70Mpa并保壓50分鐘，自然冷卻，脫模，加工制樣。制得材料的摩擦系數(shù)0.22，磨損率8.8×10-16m3/(N.m)，彎曲強(qiáng)度183MPa，硬度334MPa，線膨脹系數(shù)4.54×10-5℃-1。
實(shí)施例3按重量百分比聚酰亞胺67％，石墨23％，BaSO410％配料，用混料機(jī)充分混合，在真空烘箱中于120℃干燥處理1小時(shí)，隨爐冷卻。將粉料裝模，于室溫、70MPa壓力下予成型，以2-3℃/min自由升溫至370℃，加壓70Mpa并保壓50分鐘，自然冷卻，脫模，加工制樣。制得材料的摩擦系數(shù)0.18，磨損率7.5×10-16m3/(N.m)，彎曲強(qiáng)度113MPa。
表2列出了幾種配方復(fù)合材料的摩擦磨損性能表2.復(fù)合材料的摩擦磨損性能配方(Wt.％) 摩擦系數(shù)磨損率×10-16m3/(N.m)聚酰亞胺∶石墨＝75∶250.187.4聚酰亞胺∶二硫化鉬＝53∶470.106.8聚酰亞胺∶聚四氟乙烯＝75∶25 0.1810.2聚酰亞胺∶石墨∶二硫化鉬＝68∶14∶18 0.1611.2聚酰亞胺∶石墨∶Cu2O＝80∶15∶5 0.168.9聚酰亞胺∶石墨∶處理二硫化鉬＝71∶19∶10 0.189.8
權(quán)利要求
1.一類聚合物基自潤(rùn)滑復(fù)合材料，由聚合物基體、固體潤(rùn)滑劑等組成，可用作摩擦材料，配方包括(重量百分含量)單醚酐型聚酰亞胺 60～85％聚酰胺酰亞胺 5～20％MoS25～35％石墨 5～10％聚四氟乙烯2～20％Cu2O 2～15％BaSO42～10％
2.如權(quán)利要求1所說(shuō)的聚合物基自潤(rùn)滑復(fù)合材料的制備方法，包括混料、干燥、冷壓、燒結(jié)、脫模、加工等過(guò)程，其特征是各組份混合均勻后，在120℃±5℃下干燥，在室溫下50-100MPa下予壓成型，在340℃-380℃下保溫保壓30-60分鐘。
全文摘要
一種聚酰亞胺基自潤(rùn)滑復(fù)合材料,可用作摩擦材料。在聚酰亞胺中填加改性二硫化鉬和/或石墨、Cu
文檔編號(hào)C08L79/00GK1186827SQ96118938
公開(kāi)日1998年7月8日 申請(qǐng)日期1996年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月24日
發(fā)明者李同生, 叢培紅 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所