专利名称：一种聚酰亚胺基自润滑复合材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种聚酰亚胺基自润滑复合材料。
聚酰亚胺不仅耐热性好(热分解温度530～550℃)，还具有优良的综合性能。其耐热和耐辐照性能是目前工业化生产的高分子材料中最好的。高温下具有突出的介电性能、力学性能、耐辐照性能、耐燃性能、耐磨性能、制品尺寸稳定性、耐有机溶剂，并且低温性能优良，可在-180～230℃下长期使用。热膨胀系数极低，尺寸稳定，是一种优良的聚合物基自润滑材料基体。尤其是在高温、超低温、高真空、有化学介质的场合及润滑油失效而无法使用的情况下，这种材料特别合适作为滑动部件。但作为自润滑材料，在实际应用中仍需进一步改善其摩擦磨损性能。
本发明的目的在于提供一种新型聚合物基自润滑复合材料，具有低摩擦、耐磨损、耐高温，并有优良的机械性能，可用作摩擦部件。
本发明通过如下措施实现本发明系多组份，主要组成为(体积百分含量)单醚酐型聚酰亚胺 60～85％聚酰胺酰亚胺 5～20％MoS25～35％石墨 5～10％聚四氟乙烯 2～20％Cu2O2～15％BaSO42～10％
本发明中的单醚酐型聚酰亚胺是细粒模压树脂粉，粒度不超过200目；聚酰胺酰亚胺(胶固含量26％)；二硫化钼经除油及聚酰胺酰亚胺包裹处理，粒度不超过400目；石墨的粒度不超过400目；聚四氟乙烯的粒度不超过65目；Cu2O、BaSO4的粒度不超过200目。
本发明通过如下方法来制备先将预处理后的原料按配比称好，用混料机使各组份混合均匀，并在真空烘箱中于120℃±5℃下干燥1小时，将混料均匀地加入金属模具中，在室温下予成型(压力为50-100MPa)，再于340-380℃下保温保压30-60分钟，冷却，脱模后可得自润滑材料毛坯。
图1为本发明的工艺流程图，依次为混料、干燥、冷压、烧结、保压、冷却、脱模、加工。
本发明材料的基本性能如下表1.材料的基本性能项目 单位 性能备注外观 黑色，无明显缺陷肉眼观察密度 g/cm31.44-2.07弯曲强度 MPa 93-207 1布氏硬度 MPa 284-3452热膨胀系数 ×10-5℃-12.16-4.57 室温～200℃摩擦系数0.10-0.23 3抗磨性能×10-16m3/N.m 6.8-12.1注1.弯曲强度国标GB1042-792.硬度国标HG2-168-653.MM-200型环-块式磨损试验机；国标GB3960-83，对偶为铜环，转速400rpm，负荷196N。
实施例1按重量百分比聚酰亚胺76％，石墨16％，二硫化钼8％配料，用混料机充分混合，在真空烘箱中于90℃干燥处理2小时，随炉冷却。将粉料装模，于室温、90Mpa压力下予成型，以2～3℃/min升温至375℃，加压至90Mpa并保压30分钟，自然冷却，脱模，加工制样。制得材料的摩擦系数0.19，磨损率7.54×10-16m3/(N.m)，弯曲强度162MPa，硬度304MPa，线膨胀系数3.24×10-5℃-1。
实施例2按重量百分比聚酰亚胺76％，聚酰胺酰亚胺包裹处理二硫化钼15％，石墨9％配料，用混料机充分混合，在真空烘箱中于80℃干燥处理3小时，随炉冷却。将粉料装模，于室温、70Mpa压力下予成型，以2～3℃/min自由升温至360℃，加压70Mpa并保压50分钟，自然冷却，脱模，加工制样。制得材料的摩擦系数0.22，磨损率8.8×10-16m3/(N.m)，弯曲强度183MPa，硬度334MPa，线膨胀系数4.54×10-5℃-1。
实施例3按重量百分比聚酰亚胺67％，石墨23％，BaSO410％配料，用混料机充分混合，在真空烘箱中于120℃干燥处理1小时，随炉冷却。将粉料装模，于室温、70MPa压力下予成型，以2-3℃/min自由升温至370℃，加压70Mpa并保压50分钟，自然冷却，脱模，加工制样。制得材料的摩擦系数0.18，磨损率7.5×10-16m3/(N.m)，弯曲强度113MPa。
表2列出了几种配方复合材料的摩擦磨损性能表2.复合材料的摩擦磨损性能配方(Wt.％) 摩擦系数磨损率×10-16m3/(N.m)聚酰亚胺∶石墨＝75∶250.187.4聚酰亚胺∶二硫化钼＝53∶470.106.8聚酰亚胺∶聚四氟乙烯＝75∶25 0.1810.2聚酰亚胺∶石墨∶二硫化钼＝68∶14∶18 0.1611.2聚酰亚胺∶石墨∶Cu2O＝80∶15∶5 0.168.9聚酰亚胺∶石墨∶处理二硫化钼＝71∶19∶10 0.189.8
权利要求
1.一类聚合物基自润滑复合材料，由聚合物基体、固体润滑剂等组成，可用作摩擦材料，配方包括(重量百分含量)单醚酐型聚酰亚胺 60～85％聚酰胺酰亚胺 5～20％MoS25～35％石墨 5～10％聚四氟乙烯2～20％Cu2O 2～15％BaSO42～10％
2.如权利要求1所说的聚合物基自润滑复合材料的制备方法，包括混料、干燥、冷压、烧结、脱模、加工等过程，其特征是各组份混合均匀后，在120℃±5℃下干燥，在室温下50-100MPa下予压成型，在340℃-380℃下保温保压30-60分钟。
全文摘要
一种聚酰亚胺基自润滑复合材料,可用作摩擦材料。在聚酰亚胺中填加改性二硫化钼和/或石墨、Cu
文档编号C08L79/00GK1186827SQ96118938
公开日1998年7月8日 申请日期1996年12月24日 优先权日1996年12月24日
发明者李同生, 丛培红 申请人:中国科学院兰州化学物理研究所