專利名稱：一種芳香聚酰胺基摩阻材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可用作摩阻材料的聚合物基復(fù)合材料。
全芳香族聚酰胺樹脂具有無毒，機械強度高，耐溫性好(降解溫度430℃以上)，可在260℃連續(xù)使用，熱膨脹系數(shù)低，尺寸穩(wěn)定性好等特點，特別是在高溫，超低溫，高真空，有化學(xué)介質(zhì)的場合下，這種材料作為滑動部件特別合適。作為摩擦材料，它具有聚酰胺類聚合物的良好耐磨性能，比常用的聚合物(如聚四氟乙烯、聚乙烯等)高的摩擦系數(shù)，因此是制備摩阻材料的良好基體材料。
本發(fā)明旨在于提供一種新型聚合物基摩阻復(fù)合材料，它具有高摩擦，低磨損，耐高溫，并具有優(yōu)良的物理機械性能。
本發(fā)明通過如下措施實現(xiàn)本發(fā)明系多組份，主要組成為(重量百分比)聚間苯二甲酰間苯二胺62-92％銅的氯化物或氧化物 5-30％石墨1-21％聚四氟乙烯 0-5％二硫化鉬0-5％本發(fā)明中的全芳香族聚酰胺是聚間苯二甲酰間苯二胺樹脂(PmIA)，粒度不超過400目；石墨的粒度不超過400目；銅的氯化物或氧化物為一價銅鹽、二價銅鹽的一種或幾種，粒度不超過200目；二硫化鉬(MoS2)經(jīng)除油處理，粒度不超過400目；聚四氟乙烯(PTFE)的粒度不超過65目。
本發(fā)明通過如下方法來制備本發(fā)明的制備依次為混料、干燥、冷壓、燒結(jié)、保壓、冷卻、脫模、加工成型等過程。
先將原料按配比稱好，用混料機使PmIA和銅鹽、石墨、改性劑等充分混合，用真空烘箱于70～90℃下干燥處理2～4小時后隨爐冷卻。將粉料裝模，在室溫下予成型(壓力為50～100MPa),2～3小時加熱至290～330℃后熱壓(50～100MPa)，保壓(45～120分鐘)，自然冷卻，脫模。
本發(fā)明材料的基本性能如下表1．材料的基本性能
注1．彎曲強度國標GB1042-79。
2．硬度國標HG2-168-65。
3．MM-200型環(huán)-塊式磨損試驗機；國標GB3960-83。
本發(fā)明的摩阻復(fù)合材料利用了PmIA、銅鹽、石墨和改性劑等材料之間的協(xié)同作用，在復(fù)合材料具有較高的、穩(wěn)定的摩擦性能的同時，使復(fù)合材料的磨損較低，同時具有一定的物理機械性能。它與常用的聚合物摩擦材料如酚醛樹脂等相比，具有耐溫性好，機械強度高等優(yōu)點。我們將其用于超聲波馬達的摩擦部件，它表現(xiàn)出了噪音低、摩擦平穩(wěn)等特點。
實施例1按重量百分比PmIA90％，氯化亞銅6％，石墨3％，MoS21％配料，用混料機充分混合，在真空烘箱中于90℃干燥處理2小時，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310℃，加壓至90MPa并保壓90分鐘，自然冷卻，脫模，加工制樣。制得材料的摩擦系數(shù)0.43，磨損率8.66×10-15m3/(N.m)，彎曲強度123MPa，硬度278MPa。
實施例2按重量百分比PmIA80％，氧化亞銅5％，氯化亞銅5％，石墨7％，PTFE3％配料，用混料機充分混合，在真空烘箱中于80℃干燥處理3小時，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320℃，加壓70MPa并保壓100分鐘，自然冷卻，脫模，加工制樣。制得材料的摩擦系數(shù)0.45，磨損率8.94×10-15m3/(N.m)，彎曲強度129Mpa，硬度283MPa。
實施例3按重量百分比PmIA76％，氧化銅6％，氯化銅6％，石墨8％,PTFE2％,MoS22％配料，用混料機充分混合，在真空烘箱中于80℃干燥處理3小時，隨爐冷卻。將粉料裝模，于室溫、100MPa壓力下予成型，以2～3℃/min自由升溫至310℃，加壓100MPa并保壓90分鐘，自然冷卻，脫模，加工。制得材料的摩擦系數(shù)0.44，磨損率9.15×10-15m3/(N.m)，彎曲強度118Mpa，硬度291MPa。
實施例4按重量百分比PmIA65％，氧化亞銅25％，石墨8％，MoS22％配料，用混料機充分混合，在真空烘箱中于90℃干燥處理3小時，隨爐冷卻。將粉料裝模，于室溫、90MPa壓力下予成型，以2～3℃/min自由升溫至320℃，加壓90MPa并保壓80分鐘，自然冷卻，脫模，加工。制得材料的摩擦系數(shù)0.46，磨損率9.91×10-15m3/(N.m)，彎曲強度112Mpa，硬度285MPa。
實施例5按重量百分比PmIA72％，氯化銅了5％，氯化亞銅5％，石墨18％，配料，用混料機充分混合，在真空烘箱中于80℃干燥處理3小時，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330℃，加壓70MPa并保壓70分鐘，自然冷卻，脫模，加工。制得材料的摩擦系數(shù)0.43，磨損率8.15×10-15m3/(N.m)，彎曲強度124Mpa，硬度279MPa。
權(quán)利要求
1．一種芳香聚酰胺基摩阻材料，由聚合物基體，固體添加劑及改性劑等組成，可用作摩阻材料，其特征是主要組成為(重量百分比)聚間苯二甲酰間苯二胺62-92％銅的氯化物或氧化物 5-30％石墨1-21％聚四氟乙烯 0-5％二硫化鉬0-5％
2．如權(quán)利要求1所說的摩阻材料的制備方法，包括混料、干燥、冷壓、燒結(jié)、脫模、加工等過程，其特征是成型溫度為290～330℃，壓力為50～100MPa。
全文摘要
一種聚合物基摩阻復(fù)合材料,可用作摩擦學(xué)材料。在全芳香族聚酰胺(聚間苯二甲酰間苯二胺)中填加銅鹽、石墨、二硫化鉬和聚四氟乙烯劑等化合物,在溫度為290～330℃,壓力為50～100MPa,時間為2～4小時下熱壓制成復(fù)合材料,此類材料的摩擦系數(shù)≥0.40,磨損率≤9.62×10
文檔編號C08L77/00GK1221004SQ9712340
公開日1999年6月30日 申請日期1997年12月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月25日
發(fā)明者劉旭軍, 李同生 申請人:中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所