CN106084773A - 改性pa46耐高温自润滑滑动轴承材料、板材及其制备方法 - Google Patents

改性pa46耐高温自润滑滑动轴承材料、板材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料的制备方法，包括以下步骤：S1，将无机填料与玻璃纤维均用硅烷类偶联剂进行预处理，其中，所述无机填料用于提高复合材料的摩擦磨损性能；S2，将PA46、共混聚合物、相容剂、以及预处理后的玻璃纤维及无机填料混合，其中，PA46的含量为50‑70wt％，所述共混聚合物的含量为0‑10wt％，所述相容剂的含量为0‑10wt％，所述玻璃纤维的含量为10‑40wt％，所述无机填料的含量为0‑10wt％，所述共混聚合物选自聚苯醚、聚醚砜、聚砜及其混合物；以及S3，将步骤S2中所获得的产物在280‑320℃下挤出造粒。本发明还提供一种通过上述方法获得的改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料。本发明还提供一种含改性PA46耐高温自润滑滑动轴承板材及其制备方法。

Description

改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料、板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料、板材及其制备方法。
背景技术
目前聚合物基耐磨复合材料是以热塑性或热固性树脂为基体,通过添加有机或无机的减摩组分以及抗磨增强组分而呈现良好的耐磨性能。采用聚合物为基体的耐磨复合材料具有减摩自润滑、耐磨、耐腐蚀、减震吸振、减低噪音、相对密度小、比强度和加工简便等系列优良特性.
问题及需求：随着技术的迅速发展以及客户设计的提升,对耐磨减磨材料的要求越来越高，如要求制作在高温、高速、高真空及辐射环境中工作的摩擦零部件,一般工程聚合物就很难胜任。
PA46具有高熔点和高结晶度，其化学链的结构高度对称，从而使其具有极高的结晶度(约为70％)和高达295℃的熔点，其热变形温度(HDT)170℃。由于PA分子中的酰胺键比例含量在PA家族中最好，使其具有较高的吸水性，限制其使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料、板材及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术措施：
一种改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，将无机填料与玻璃纤维均用硅烷类偶联剂进行预处理，其中，所述无机填料用于提高复合材料的摩擦磨损性能；
S2，将PA46、共混聚合物、相容剂、以及预处理后的玻璃纤维及无机填料混合，其中，PA46的含量为50-70wt％，所述共混聚合物的含量为0-10wt％，所述相容剂的含量为0-10wt％，所述玻璃纤维的含量为10-40wt％，所述无机填料的含量为0-10wt％，所述共混聚合物选自聚苯醚、聚醚砜、聚砜及其混合物；以及
S3，将步骤S2中所获得的产物在280-320℃下挤出造粒。
作为进一步改进的，PA46的含量为60-70wt％，所述玻璃纤维的含量为20-30wt％。
作为进一步改进的，所述相容剂的材料选与自马来酸酐接枝的苯乙烯、乙烯、丁二烯或苯乙烯共聚物。
作为进一步改进的，所述无机填料的材料选自Al2O3、BN、SiO2及其混合物。
本发明还提供一种改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料，其中，所述改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料为根据上述方法获得。
本发明还提供一种含改性PA46耐高温自润滑滑动轴承板材的制备方法，包括以下步骤：
S1，将无机填料与玻璃纤维均用硅烷类偶联剂进行预处理，其中，所述无机填料用于提高复合材料的摩擦磨损性能；
S2，将PA46、共混聚合物、相容剂、以及预处理后的玻璃纤维及无机填料混合，其中，PA46的含量为50-70wt％，所述共混聚合物的含量为0-10wt％，所述相容剂的含量为0-10wt％，所述玻璃纤维的含量为10-40wt％，所述无机填料的含量为0-10wt％，所述共混聚合物选自聚苯醚、聚醚砜、聚砜及其混合物；
S3，将步骤S2中所获得的产物在280-320℃下挤出造粒；
S4，提供一金属板材，并将金属粉末烧结在所述金属板材表面；以及
S5，将步骤S3及步骤S4所获得的产物一起烧结轧制，最后退火。
作为进一步改进的，PA46的含量为60-70wt％，所述玻璃纤维的含量为20-30wt％。
作为进一步改进的，所述金属粉末为铜粉。
作为进一步改进的，所述金属板材为钢板。
本发明还提供一种含改性PA46耐高温自润滑滑动轴承板材，其中：所述含改性PA46耐高温自润滑滑动轴承板材为根据含改性PA46耐高温自润滑滑动轴承板材的制备方法获得。
本发明提供的改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料、板材及其制备方法具有以下优点：其一，通过各种组分的协同作用可以进一步提高所述改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料、板材的耐温等级；其二，通过各种组分的协同作用可以进一步降低所述改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料、板材的吸水率；其三，本发明提供的制备方法还具有简单易行，易于工业化生产等特点。
附图说明
无
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明实施例提供一种改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，将无机填料与玻璃纤维均用硅烷类偶联剂进行预处理，其中，所述无机填料用于提高复合材料的摩擦磨损性能；
S2，将PA46、共混聚合物、相容剂、以及预处理后的玻璃纤维及无机填料混合，其中，PA46的含量为50-70wt％，所述共混聚合物的含量为0-10wt％，所述相容剂的含量为0-10wt％，所述玻璃纤维的含量为10-40wt％，所述无机填料的含量为0-10wt％；以及
S3，将步骤S2中所获得的产物在280-320℃下挤出造粒。
作为进一步改进的，PA46的含量为60-70wt％，所述玻璃纤维的含量为20-30wt％。其中，玻璃纤维用于提供复合材料的耐温性及力学性能。
作为进一步改进的，所述相容剂提高与PA46的相容性及力学性能，一般为嵌段聚合物或接枝共聚物，其可以为与自马来酸酐接枝的苯乙烯、乙烯、丁二烯或苯乙烯共聚物。
作为进一步改进的，所述无机填料的材料选自Al2O3、BN、SiO2及其混合物。
所述共混聚合物可以为聚苯醚(PPE)、聚醚砜(PES)、聚砜(PSU)，用于形成氢键，保护非晶的酰胺键，降低吸水率且可提高复合材料的耐温性。
本发明实施例还提供一种改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料，其中，所述改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料为根据上述方法获得。
本发明实施例还提供一种含改性PA46耐高温自润滑滑动轴承板材的制备方法，包括以下步骤：
S1，将无机填料与玻璃纤维均用硅烷类偶联剂进行预处理，其中，所述无机填料用于提高复合材料的摩擦磨损性能；
S2，将PA46、共混聚合物、相容剂、以及预处理后的玻璃纤维及无机填料混合，其中，PA46的含量为50-70wt％，所述共混聚合物的含量为0-10wt％，所述相容剂的含量为0-10wt％，所述玻璃纤维的含量为10-40wt％，所述无机填料的含量为0-10wt％；
S3，将步骤S2中所获得的产物在280-320℃下挤出造粒；
S4，提供一金属板材，并将金属粉末烧结在所述金属板材表面；以及
S5，将步骤S3及步骤S4所获得的产物一起烧结轧制，最后退火。
作为进一步改进的，PA46的含量为60-70wt％，所述玻璃纤维的含量为20-30wt％。
作为进一步改进的，所述金属粉末为铜粉。
作为进一步改进的，所述金属板材为钢板。
实施例1
称取4份重量的无机填料与29份重量的玻璃纤维均用硅烷类偶联剂进行预处理；称取67份重量的PA46与预处理后的玻璃纤维及无机填料混合，将上述混合物在300℃下挤出造粒，将铜粉末烧结在钢板表面；并将造粒产物与钢板烧结轧制，最后退火。
实施例2
称取4份重量的无机填料与27份重量的玻璃纤维均用硅烷类偶联剂进行预处理；称取64份重量的PA46、3份重量的共混聚合物、2份重量的相容剂，与预处理后的玻璃纤维及无机填料混合，将上述混合物在300℃下挤出造粒，将铜粉末烧结在钢板表面；并将造粒产物与钢板烧结轧制，最后退火。
实施例3
称取4份重量的无机填料与25份重量的玻璃纤维均用硅烷类偶联剂进行预处理；称取59份重量的PA46、8份重量的共混聚合物、4份重量的相容剂，与预处理后的玻璃纤维及无机填料混合，将上述混合物在300℃下挤出造粒，将铜粉末烧结在钢板表面；并将造粒产物与钢板烧结轧制，最后退火。
比较例1：
直接称取PA46在300℃下挤出造粒，将铜粉末烧结在钢板表面；并将造粒产物与钢板烧结轧制，最后退火。
比较例2：
称取27份重量的改性POM(聚氧亚甲基)；称取63份重量的PA46与改性POM混合，将上述混合物在300℃下挤出造粒，将铜粉末烧结在钢板表面；并将造粒产物与钢板烧结轧制，最后退火。
表1为实施例及对比例的耐温性能测试
材料 HDT热变形温度 长期使用温度
实施2 280℃ 160℃
比较例1 160℃ /
比较例2 155℃ -40～+110℃
请参见表1，从表1可以看出，实施例的耐温性与对比例相比明显提高。
表2为实施例及对比例的摩擦磨损性能测试
材料 摩擦系数 温度 磨损量/mm
比较例2 0.036 47 0.005
比较例2 0.050 40 0.035
请参见表2，从表2可以看出，实施例的摩擦磨损性能与对比例相比明显提高。
表3为实施例及对比例的饱和吸收率测试
材料 饱和吸水率
实施2 ＜1％
比较例1 3.5％
请参见表3，从表3可以看出，实施例的饱和吸水性能与对比例相比明显降低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，将无机填料与玻璃纤维均用硅烷类偶联剂进行预处理，其中，所述无机填料用于提高复合材料的摩擦磨损性能；
S2，将PA46、共混聚合物、相容剂、以及预处理后的玻璃纤维及无机填料混合，其中，PA46的含量为50-70wt％，所述共混聚合物的含量为0-10wt％，所述相容剂的含量为0-10wt％，所述玻璃纤维的含量为10-40wt％，所述无机填料的含量为0-10wt％，所述共混聚合物选自聚苯醚、聚醚砜、聚砜及其混合物；以及
S3，将步骤S2中所获得的产物在280-320℃下挤出造粒。
2.根据权利要求1所述的改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料的制备方法，其特征在于，PA46的含量为60-70wt％，所述玻璃纤维的含量为20-30wt％。
3.根据权利要求1所述的改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料的制备方法，其特征在于：所述相容剂的材料选与自马来酸酐接枝的苯乙烯、乙烯、丁二烯或苯乙烯共聚物。
4.根据权利要求1所述的改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料的制备方法，其特征在于：所述无机填料的材料选自Al2O3、BN、SiO2及其混合物。
5.一种改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料，其特征在于：所述改性PA46耐高温自润滑滑动轴承材料为根据权利要求1-4中任一项的方法获得。
6.一种含改性PA46耐高温自润滑滑动轴承板材的制备方法，包括以下步骤：
S1，将无机填料与玻璃纤维均用硅烷类偶联剂进行预处理，其中，所述无机填料用于提高复合材料的摩擦磨损性能；
S2，将PA46、共混聚合物、相容剂、以及预处理后的玻璃纤维及无机填料混合，其中，PA46的含量为50-70wt％，所述共混聚合物的含量为0-10wt％，所述相容剂的含量为0-10wt％，所述玻璃纤维的含量为10-40wt％，所述无机填料的含量为0-10wt％，所述共混聚合物选自聚苯醚、聚醚砜、聚砜及其混合物；
S3，将步骤S2中所获得的产物在280-320℃下挤出造粒；
S4，提供一金属板材，并将金属粉末烧结在所述金属板材表面；以及
S5，将步骤S3及步骤S4所获得的产物一起烧结轧制，最后退火。
7.根据权利要求6所述的含改性PA46耐高温自润滑滑动轴承板材的制备方法，其特征在于，PA46的含量为60-70wt％，所述玻璃纤维的含量为20-30wt％。
8.根据权利要求6所述的含改性PA46耐高温自润滑滑动轴承板材的制备方法，其特征在于，所述金属粉末为铜粉。
9.根据权利要求6所述的含改性PA46耐高温自润滑滑动轴承板材的制备方法，其特征在于，所述金属板材为钢板。
10.一种含改性PA46耐高温自润滑滑动轴承板材，其特征在于：所述含改性PA46耐高温自润滑滑动轴承板材为根据权利要求6-9中任一项的方法获得。
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