CN107540997B - 一种低摩擦亚克力基复合材料及制备方法 - Google Patents

一种低摩擦亚克力基复合材料及制备方法 Download PDF

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一种低摩擦亚克力基复合材料，其原料组分为：亚克力粉体40‑50份、甲基丙烯酸甲酯30‑50份、活化剂0.6‑1.0份、抑制剂0.001‑0.003份、引发剂0.25‑1.5份、聚四氟乙烯粉体5‑20份；上述复合材料的制备方法主要是将亚克力粉体、引发剂和聚四氟乙烯粉体加入混料机中混合2‑5h，得到复合材料粉体混合物；将甲基丙烯酸甲酯、活化剂和抑制剂混合均匀后得到混合溶剂；将复合材料粉体混合物加入到混合溶剂中搅拌混合均匀后，倒入模具，在真空<10Pa，常温20‑30℃下固化60‑150min，脱模，即成。本发明常温制备、工艺简单、操作方便、能耗低，制备的低摩擦亚克力基复合材料具有摩擦系数低、磨损率低等特点，适用于轴套、齿轮等领域。

Description

一种低摩擦亚克力基复合材料及制备方法
技术领域
本发明属于材料技术领域，特别涉及一种复合材料及其制备方法。
背景技术
与金属基自润滑复合材料相比，聚合物基自润滑复合材料具有摩擦系数低耐腐蚀、质量轻等优点。随着科学技术的发展，通过在聚合物基体中引入微纳米润滑或抗磨颗粒，可以进一步改善聚合物基自润滑复合材料的减摩耐磨性能，因此，越来越多传统上应用金属基自润滑复合材料的领域正逐步被聚合物基自润滑复合材料所取代。中国专利CN1597771A公开一种聚甲醛基自润滑复合材料。中国专利CN104788950A、CN101864168A分别公开尼龙基自润滑复合材料，中国专利CN1958671A公开了一种聚合物基体为聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚碳酸酯或聚甲醛的自润滑复合材料，中国专利CN1958671A公开了一种双马来酰亚胺基自润滑复合材料，中国专利CN1847310A公开了一种聚醚醚酮基自润滑复合材料。聚合物基自润滑复合材料通常采用热模压或热挤压成形，制备工艺及过程较为复杂，并且在制备过程必须加热到一定温度，增加了能源消耗。
发明内容
本发明的目的提供一种工艺简单、操作方便、能耗低的、可常温制备的低摩擦系数的亚克力基复合材料及制备方法。
本发明低摩擦亚克力基复合材料的化学成分重量组分为：亚克力粉体40-50份、甲基丙烯酸甲酯30-50份、活化剂0.6-1.0份、抑制剂0.001-0.003份、引发剂0.25-1.5份、聚四氟乙烯粉体5-20份；所述的聚四氟乙烯(PTFE)粉体粒径范围为5-20μm，所述活化剂为N,N-二甲基对甲苯胺，所述抑制剂为邻苯二酚，所述引发剂为过氧化苯甲酰；
上述低摩擦亚克力基复合材料的制备方法：将亚克力粉体、引发剂和聚四氟乙烯粉体加入混料机中，混合2-5h，得到复合材料粉体混合物；将甲基丙烯酸甲酯、活化剂和抑制剂混合均匀后得到混合溶剂；将复合材料粉体混合物逐渐加入到混合溶剂中并搅拌，混合均匀后，倒入模具中；在真空(<10Pa)及常温(20-30℃)环境下固化60-150min，脱模，制得低摩擦亚克力基复合材料。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
(1)本发明提供的低摩擦亚克力基复合材料摩擦系数低，小于0.20，磨损率低，小于1.20×10-12m3/(N.m)，可用于轴套、齿轮等领域。
(2)可在常温环境下制备低摩擦亚克力基复合材料，制备工艺简单、操作方便、能耗低。
具体实施方式
实施例1
取亚克力粉体40g，过氧化苯甲酰0.25g，聚四氟乙烯粉体15g，加入混料机中，混合3h，得到复合材料粉体混合物；将甲基丙烯酸甲酯30g，N,N-二甲基对甲苯胺0.6g，邻苯二酚0.001g，混合均匀后得到混合溶剂；将复合材料粉体混合物逐渐加入到混合溶剂中并搅拌，混合均匀后，倒入模具中；在真空9Pa及常温20℃环境下固化60min，脱模，制得低摩擦亚克力基复合材料。
采用球-盘滑动摩擦实验机，干摩擦，室温，载荷5N，滑动速度0.2m/s，滑动距离500m，得到该材料的摩擦系数与体积磨损率见表1。
实施例2
取亚克力粉体45g，过氧化苯甲酰0.8g，聚四氟乙烯粉体20g，加入混料机中，混合2h，得到复合材料粉体混合物；将甲基丙烯酸甲酯45g，N,N-二甲基对甲苯胺0.8g，邻苯二酚0.002g，混合均匀后得到混合溶剂；将复合材料粉体混合物逐渐加入到混合溶剂中并搅拌，混合均匀后，倒入模具中；在真空8Pa及常温25℃环境下固化90min，脱模，制得低摩擦亚克力基复合材料。
采用球-盘滑动摩擦实验机，干摩擦，室温，载荷5N，滑动速度0.2m/s，滑动距离500m，得到该材料的摩擦系数与体积磨损率见表1。
实施例3
取亚克力粉体50g，过氧化苯甲酰1.5g，聚四氟乙烯粉体5g，加入混料机中，混合5h，得到复合材料粉体混合物；将甲基丙烯酸甲酯50g，N,N-二甲基对甲苯胺1.0g，邻苯二酚0.003g，混合均匀后得到混合溶剂；将复合材料粉体混合物逐渐加入到混合溶剂中并搅拌，混合均匀后，倒入模具中；在真空9Pa及常温30℃环境下固化150min，脱模，制得低摩擦亚克力基复合材料。
采用球-盘滑动摩擦实验机，干摩擦，室温，载荷5N，滑动速度0.2m/s，滑动距离500m，得到该材料的摩擦系数与体积磨损率见表1。
表1各实施例制备亚克力基复合材料的摩擦磨损性能一览表
材料 摩擦系数 体积磨损率/10<sup>-12</sup>m<sup>3</sup>/(N.m)
实施例1 0.16±0.04 0.24±0.07
实施例2 0.16±0.02 0.26±0.04
实施例3 0.20±0.04 1.10±0.15

Claims (1)

1.一种低摩擦亚克力基复合材料，其特征在于：其原料组分及重量组份为：亚克力粉体40-50份、甲基丙烯酸甲酯30-50份、活化剂0.6-1.0份、抑制剂0.001-0.003份、引发剂0.25-1.5份、聚四氟乙烯粉体5-20份；所述的聚四氟乙烯(PTFE)粉体粒径范围为5-20μm，所述活化剂为N,N-二甲基对甲苯胺，所述抑制剂为邻苯二酚，所述引发剂为过氧化苯甲酰；
所述的低摩擦亚克力基复合材料的制备方法：将亚克力粉体、引发剂和聚四氟乙烯粉加入混料机中，混合2-5h，得到复合材料粉体混合物；将甲基丙烯酸甲酯、活化剂和抑制剂混合均匀后得到混合溶剂；将复合材料粉体混合物逐渐加入到混合溶剂中并搅拌，混合均匀后，倒入模具中；在真空<10Pa，常温20-30℃环境下固化60-150min，脱模，制得低摩擦亚克力基复合材料；
制得低摩擦亚克力基复合材料用于轴套、齿轮。
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CN101717682A (zh) * 2009-11-20 2010-06-02 河北理工大学 一种固体润滑复合材料及制作方法
CN102295813A (zh) * 2011-05-18 2011-12-28 陕西理工学院 一种阻燃隔热亚克力板材的制备方法
CN105017703A (zh) * 2015-07-13 2015-11-04 上海金泛斯标识有限公司 一种阻燃亚克力板材的制备方法

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