专利名称：一种纳米Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/聚四氟乙烯复合材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种新型复合材料的制备方法，具体涉及一种纳米八1203/聚四氟乙烯耐磨复 合材料的制备方法。
背景技术：
聚四氟乙烯材料本身具有耐高温和低温、耐化学腐蚀、不吸水的特性，介电性能优异，但 纯聚四氟乙烯因摩擦系数低和较低的抗拉、抗压强度，不适宜单独作为摩擦材料使用，尤其 是结晶度高和分子链结构对称呈现非极性，致使其难于被粘结，制约其广泛应用。为此，科学工 作者采取多种手段尝试解决聚四氟乙烯的表面粘结问题。目前，主要应用化学改性法来改善 其界面结合性能，以提高复合材料的综合性能。这些方法在一定程度上虽然改善了界面相的 结合力，提高了复合材料的使用价值，但达不到理想的效果。发明内容本发明的目的在于提供一种纳米八1203/聚四氟乙烯复合材料的制备方法，克服现有的聚 四氟乙烯材料摩擦系数低、抗拉、抗压强度低，界面相的结合力差难于被粘结等缺点，采用本发明方法不但制备出具有优异摩擦磨损性能的纳米Al203/聚四氟乙烯复合材料，而且机械强度高，制备方法简单，成本低，界面相更易于结合。纳米八1203具有优良的电气性能，其介电损耗小，比体积电阻大、强度高、硬度大、热膨胀系数小，且耐磨和耐热冲击性好等优点，是一种理想的结构材料，具有广阔的应用领域和 市场，通过粉末混合法作为第二相颗粒填充基体，能有效提高复合材料的强度和断裂韧性。一种纳米Al203/聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于将Al203按重量百分比4% — 15%同75%_95%的聚酰亚胺、1%_10%的铅粉进行机械共混，然后将混合粉料放入不 锈钢模具中压制成型，压力控制在50 — 60MPa，时间为50 — 60分钟，加压和卸压过程缓慢进 行，将上述压制成型的坯料取出，放入马福炉中烧结，先缓慢升温至32(TC，然后再以5(TC/ 小时的速度升温至380—40(TC，保温5—6小时，制得纳米"203/聚四氟乙烯复合材料。本发明采用纳米A1203填充改性聚四氟乙烯，有效提高了聚四氟乙烯复合材料的抗拉和抗 压强度，制备出具有更加优异摩擦学性能和力学性能的复合材料，并且聚四氟乙烯复合材料制备方法简单，成本低，工艺性好。可应用于汽车刹车片以及承载力高无油润滑工程领域。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步说明本发明，f曰.本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本 发明的相似方法及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。 实施例1:复合材料的组分重量百分比为聚四氟乙烯89%，纳米八1203: 10%，铅粉1%。 复合材料制备过程如下将纳米A1203同聚四氟乙烯、铅粉进行机械共混，然后将混合粉料放入不锈钢模具中压制成型，压力控制在50MPa，时间为60分钟，加压和卸压过程缓慢进行，将上述压制成型的坯 料取出，放入马福炉中烧结，先缓慢升温至320'C，然后再以5(TC/小时的速度升温至38(TC， 保温6小时，制得纳米Al203/聚四氟乙烯复合材料。对制备得到的滑动轴承进行摩擦学试验，在加载3000N，滑动速度为3m/s条件下测得摩 擦系数为0.14。 实施例2:复合材料的组分重量百分比为聚四氟乙烯79%,纳米Ah03: 11%，铅粉10%。 复合材料制备过程如下-将纳米A1203同聚四氟乙烯、铅粉进行机械共混，然后将混合粉料放入不锈钢模具中压制 成型，压力控制在60MPa，时间为50分钟，加压和卸压过程缓慢进行，将上述压制成型的坯 料取出，放入马福炉中烧结，先缓慢升温至32(TC，然后再以5(TC/小时的速度升温至40(TC， 保温5小时，制得纳米Ab03/聚四氟乙烯复合材料。按照上述制备方法制备的复合材料按照标准测得其拉伸强度为124MPa。 实施例3:复合材料的组分重量百分比为聚四氟乙烯80%,纳米八1203: 15%，铅粉5%。复合材料制备过程如下-将纳米八1203同聚四氟乙烯、铅粉进行机械共混，然后将混合粉料放入不锈钢模具中压制 成型，压力控制在55MPa，时间为55分钟，加压和卸压过程缓慢进行，将上述压制成型的坯 料取出，放入马福炉中烧结，先缓慢升温至320。C，然后再以5(TC/小时的速度升温至39(TC， 保温5.5小时，制得纳米八1203/聚四氟乙烯复合材料。在MPV—20型摩擦磨损试验机上考察制得的复合材料的摩擦学性能，滑动速度为lm/s， 滑动时间为2小时的磨损量为O.llg。
权利要求
1.一种纳米Al2O3/聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于将Al2O3按重量百分比4％-15％同75％-95％的聚酰亚胺、1％-10％的铅粉进行机械共混，然后将混合粉料放入不锈钢模具中压制成型，压力控制在50-60MPa，时间为50-60分钟，加压和卸压过程缓慢进行，将上述压制成型的坯料取出，放入马福炉中烧结，先缓慢升温至320℃，然后再以50℃/小时的速度升温至380-400℃，保温5-6小时，制得纳米Al2O3/聚四氟乙烯复合材料。
全文摘要
一种纳米Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/聚四氟乙烯复合材料的制备方法，将Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>按重量百分比4％-15％同75％-95％的聚酰亚胺、1％-10％的铅粉进行机械共混，然后将混合粉料放入不锈钢模具中压制成型，压力控制在50-60MPa，时间为50-60分钟，加压和卸压过程缓慢进行，将上述压制成型的坯料取出，放入马福炉中烧结，先缓慢升温至320℃，然后再以50℃/小时的速度升温至380-400℃，保温5-6小时，制得纳米Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/聚四氟乙烯复合材料。本发明有效提高了聚四氟乙烯复合材料的抗拉、抗压强度，具有优异的摩擦性能和力学性能，可用于汽车刹车片以及承载力高无油润滑工程领域。
文档编号B29K27/18GK101407616SQ200810042470
公开日2009年4月15日 申请日期2008年9月4日 优先权日2008年9月4日
发明者健 李 申请人:上海第二工业大学