CN103602040B - 自润滑耐磨聚醚醚酮滑片及其配方和制备方法 - Google Patents
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Abstract
自润滑耐磨聚醚醚酮滑片及其配方和制备方法，以质量份数计，将聚醚醚酮70-80份、聚四氟乙烯15-25份、MoS2 2-4份、以及石墨1-3份混合后注塑成符合规格的板材，在定型模具中于230-260℃温度下保温2-4小时，然后进行磨床加工，得到耐磨滑片。本发明制备制备工艺简单容易操作，降低制备成本，本发明滑片应用于压缩机领域，使用广泛，应用价值很高。
Description
技术领域
本发明属于一种高性能聚合物材料技术领域，特别是涉及一种自润滑耐磨聚醚醚酮滑片及其配方和制备方法。
背景技术
聚合物基复合材料越来越多地应用于摩擦学领域。特种工程塑料具有高强度、耐辐射、耐腐蚀、耐高温等优良性能，广泛应用于航空航天、机械(汽车)、石化、生物、电气等对材料力学、化学、摩擦学等性能有特殊要求的工程领域。一些特种工程塑料新产品本身具有较低的摩擦因数，承载啮合性好，复合增强后耐磨性显著提高，是一类良好的自润滑材料，可以在无润滑、高温、潮湿、污染、腐蚀等恶劣环境下使用，为尖端技术领域提供了较为理想的摩擦耐磨材料,可作为轴承、齿轮、齿环、滑片、阀、轴衬、垫片和柔性密封等用材。
聚醚醚酮(PEEK)是一种全芳香族半结晶性的热塑性特种工程塑料。由于大分子链上含有刚性的苯环、柔顺的醚键及提高分子间作用力的羰基，PEEK结构规整，具有耐高温、耐化学腐蚀、高模量、高断裂韧性、加工性好等优异的综合性能，还具有线膨胀系数小、绝缘性、耐水解、抗辐射、耐水解等特点。但作为摩擦学材料，其玻璃化转变温度（Tg）和负载热变形温度（为135-160℃）还不够高，和钢对磨时摩擦系数达到0.4甚至0.6以上，磨损率较高，承载能力受限；此外，还存在成本较高等问题。
纯聚醚醚酮摩擦学研究表明，聚醚醚酮与钢对磨是磨损表面出现很多明显的刮削犁沟和擦伤以及面积较大的剥落坑摩擦副表面粘着作用使材料次表层在周期剪应力作用下裂纹萌生与扩展为形成疲劳-剥层磨损，而摩擦过程产生温度升高造成聚醚醚酮表层材料软化，容易产生热塑性变形和流动，又加重了犁削和粘着，致使摩擦力和摩擦系数较大，材料磨损率比较高。
因此，在实际使用中需要对聚醚醚酮增强改性以提高聚醚醚酮的摩擦、机械等综合性能。
发明内容
本发明提供了一种自润滑耐磨聚醚醚酮滑片及其配方和制备方法，使得改性后制得的聚醚醚酮滑片具有比未改性的更为优异的强度、自润滑性和耐磨性，同时加工工艺简单。
本发明的技术方案如下：
自润滑耐磨聚醚醚酮滑片的制备方法（方法一），具体包括以下步骤：
a.按质量份数计，将聚醚醚酮70-80份、聚四氟乙烯15-25份、MoS2 2-4份、以及石墨1-3份在130-150℃温度下干燥4-5小时；
b.取步骤a干燥后的聚醚醚酮、聚四氟乙烯、MoS2和石墨混合后，放入搅拌机中，在高速下搅拌5-10min至均匀；
c.将步骤b搅拌后的材料放入涂有耐高温脱模剂的模具模腔中，加压5-10MPa初压成型，放入380-390℃炉中加热熔融后，3-5h后取出，加压10-20MPa使材料成型，保压10-20min之后，脱模冷却至室温；
d.将步骤c脱模冷却后的材料在定型模具中于230-260℃温度下保温2-4小时，制得初产品；
e.对步骤d制得的初产品进行磨床加工，得到耐磨滑片。
也可以采用下述方法（方法二）：
按质量份数计，将聚醚醚酮70-80份、聚四氟乙烯15-25份、MoS22-4份、以及石墨1-3份混合后注塑成符合规格的板材，在定型模具中于230-260℃温度下保温2-4小时，然后进行磨床加工，得到耐磨滑片。
本发明同时要求保护按照上述的两种方法所制得的自润滑耐磨聚醚醚酮滑片。
另一方面，本发明还要求保护聚醚醚酮自润滑耐磨滑片的制备原料配方，所述配方按质量份数具体为：
聚醚醚酮 70-80份
聚四氟乙烯 15-25份
MoS2 2-4份
石墨 1-3份
所述聚醚醚酮的密度为1.32g/cm2，粒度为100μm；所述聚四氟乙烯的粒度为10μm；所述石墨粒径为4μm。
本发明提供的自润滑耐磨聚醚醚酮滑片的摩擦系数随着载荷的增加而减少。因为载荷增加后，聚合物与对磨面的接触面积增大，生热大，增加了聚合物的粘附能力，更容易产生转移膜，形成了聚合物与聚合物之间的摩擦从而减小了摩擦系数。聚四氟乙烯分子具有光滑的分子形貌，不含分支也不形成相交链，当沿对磨面滑动时，晶带逐渐倾向与沿着滑动方向排列，形成转移膜，聚四氟乙烯相对于聚醚醚酮存在着优先粘着转移，有助于在摩擦面表面形成均匀、连续的转移膜。在摩擦过程中，聚合物与聚合物的光滑接触摩擦，有效降低复合材料的摩擦系数和磨损率。石墨和MoS2作为固体润滑剂，带有层格晶体结构，可相互滑过而起到润滑作用，和聚四氟乙烯包覆膜协同作用，提高自润滑性，降低磨损率，提高复合材料的耐磨性。
本发明的有益效果是：本发明制备制备工艺简单容易操作，降低制备成本，本发明滑片应用于压缩机领域，使用广泛，应用价值很高。
附图说明
本发明共有附图2幅。
图1是加工滑片的磨床示意图；
图2是加工板材的模具示意图。
在图中，1-工作台；2-工装卡具；3-滑片；4-砂轮；5-主轴；6-下模；7-上模；8-板材。
具体实施方式
下面通过具体实施案例和比较对本发明做进一步的说明，但本发明并不仅限于这些例子。
实施例1
所用原料为聚醚醚酮80份、聚四氟乙烯15份、MoS22份、石墨3份，通过方法一模压成型后，磨床加工制得160×150×4（mm）的耐磨滑片，在摩擦磨损试验机上考察所制滑片的摩擦学性能，滑动速度为1m/s，滑动时间为3h，其磨损量为0.9g。
实施例2
原料为聚醚醚酮70份、聚四氟乙烯25份、MoS22份、石墨3份，通过方法二注塑成型后，磨床加工制得160×150×4（mm）的耐磨滑片，在摩擦磨损试验机上考察所制滑片的摩擦学性能，滑动速度为1m/s，滑动时间为3h，其磨损量为1.0g。
测试结果：
注:以上测试均按国际标准进行,仅摩擦性能是按照国内标准进行测试。
摩擦性能的测试条件为:载荷100Kg,线速度200转/分钟,测试时间连续1小时。
Claims (3)
1.自润滑耐磨聚醚醚酮滑片的制备方法，具体包括以下步骤：
a.按质量份数计，将聚醚醚酮70-80份、聚四氟乙烯15-25份、MoS22-4份、以及石墨1-3份在130-150℃温度下干燥4-5小时；
b.取步骤a干燥后的聚醚醚酮、聚四氟乙烯、MoS2和石墨混合后，放入搅拌机中，搅拌5-10min至均匀；
c.将步骤b搅拌后的材料放入涂有耐高温脱模剂的模具模腔中，加压5-10MPa初压成型，放入380-390℃炉中加热熔融后，3-5h后取出，加压10-20MPa使材料成型，保压10-20min之后，脱模冷却至室温；
d.将步骤c脱模冷却后的材料在定型模具中于230-260℃温度下保温2-4小时，制得初产品；
e.对步骤d制得的初产品进行磨床加工，得到耐磨滑片。
2.自润滑耐磨聚醚醚酮滑片的制备方法，具体包括以下步骤：按质量份数，将聚醚醚酮70-80份、聚四氟乙烯15-25份、MoS22-4份、以及石墨1-3份混合后注塑成符合规格的板材，在定型模具中于230-260℃温度下保温2-4小时，然后进行磨床加工，得到耐磨滑片。
3.自润滑耐磨聚醚醚酮滑片，是按照权利要求1或2所述的方法制得的。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101092988A (zh) * | 2007-07-09 | 2007-12-26 | 南京工业大学 | 热塑性聚合物基推力垫圈及其制备方法 |
| CN101544080A (zh) * | 2009-04-14 | 2009-09-30 | 江苏大学 | 金属塑料复合自润滑材料及其制备方法 |
| CN101648422A (zh) * | 2009-09-08 | 2010-02-17 | 大连路阳科技开发有限公司 | 一种聚醚醚酮管材的制备方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101092988A (zh) * | 2007-07-09 | 2007-12-26 | 南京工业大学 | 热塑性聚合物基推力垫圈及其制备方法 |
| CN101544080A (zh) * | 2009-04-14 | 2009-09-30 | 江苏大学 | 金属塑料复合自润滑材料及其制备方法 |
| CN101648422A (zh) * | 2009-09-08 | 2010-02-17 | 大连路阳科技开发有限公司 | 一种聚醚醚酮管材的制备方法 |
| CN103013090A (zh) * | 2011-09-21 | 2013-04-03 | 重庆信合塑胶有限公司 | 一种聚芳醚酮复合材料及其在桥梁支座上的应用 |
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