[发明专利]一种提高醚酐型聚酰亚胺保持架管坯耐热性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程塑料保持架技术领域，尤其涉及到一种提高醚酐型聚酰亚胺保持架管坯耐热性的方法。

背景技术

公知的，醚酐型聚酰亚胺具有抗拉强度高、摩擦系数小、耐磨损等优点，尤其是其成型加工性好，广泛地应用于中低速球轴承保持架领域，聚酰亚胺复合材料保持架在提升轴承的转速以及运转稳定性方面较传统金属合金保持架具有显著的材料优势，是高温高速轴承领域的重要研究方向之一。

通常醚酐型聚酰亚胺的玻璃化转变温度不超过265℃，热变形温度（1.80MPa）小于245℃，高温抗拉强度保持率较低，热导率小于0.2W.(m.K)^-1，由于在高速旋转时产生大量的摩擦热无法快速传导出去，使得保持架表面软化、变形甚至热分解失效，严重影响轴承运转可靠性和寿命，因此，醚酐型聚酰亚胺耐热性不足成为限制其在高温高速轴承保持架领域应用的前提。

提高醚酐型聚酰亚胺耐热性最根本的方法是合成耐热级别更高、加工性能优良的新型结构聚酰亚胺，但此方法受原材料来源、合成工艺技术、研制周期和生产成本等诸多因素的限制，难度过大；因此，提升聚酰亚胺耐热性的研究更多侧重于通过共混或填充方法来制备耐热性更高的多相聚合物体系，于是，国内外学者利用芳纶纤维、铜粉、玻璃纤维、碳纤维、钛酸钾晶须以及纳米材料等对其进行共混、填充改性，以期提升醚酐型聚酰亚胺的耐热性，然而，此改性方法制作的醚酐型复合材料耐热性的提升是以牺牲其抗拉强度为代价换来的，因此，耐热性提升幅度有限，难以满足高温高速轴承对保持架材料耐热性的需求。

均苯型聚酰亚胺模塑粉的玻璃化转变温度大于380℃，其结构与醚酐型聚酰亚胺较为接近，由其改性醚酐型聚酰亚胺制得的复合材料界面间结合力较好，抗拉强度保持率较高，耐热性也得以显著提升；同时，添加导热润滑材料可以提高醚酐型聚酰亚胺的热导率，改善其摩擦学性能，目前，国内尚无由均苯型聚酰亚胺模塑粉、导热润滑材料改性醚酐型聚酰亚胺保持架管坯方法的报道。

发明内容

为了实现所述的发明目的，本发明公开了一种提高醚酐型聚酰亚胺保持架管坯耐热性的方法，所述方法通过将醚酐型聚酰亚胺模塑粉、均苯型聚酰亚胺和导热润滑材料为制备保持架管坯的材料，将保持架管坯的材料经过干燥处理和配比工序后在程控式热压机上热压成型得到醚酐型聚酰亚胺复合保持架管坯，对得到的醚酐型聚酰亚胺复合保持架管坯进行退火处理即可；本发明制作出的保持架管坯质量轻、高温抗拉强度高、摩擦学性能和耐热性较好。

为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案：

一种提高醚酐型聚酰亚胺保持架管坯耐热性的方法，包括制备保持架管坯材料、干燥处理、配比工序、热压成型和退火处理，其具体操作步骤如下：

（1）制备保持架管坯材料：

保持架管坯材料按重量百分比包括：59%～80%醚酐型聚酰亚胺模塑粉、15%～40%均苯型聚酰亚胺和1%～5%的导热润滑材料；

（2）干燥处理：

接上一步骤，将上一步骤获取的保持架管坯材料分别放入干燥箱中干燥处理，然后分别过200目筛并独立密封保存备用；

（3）配比工序：

接上一步骤，按重量百分比分别取上一步骤中获取的干燥的59%～80%的醚酐型聚酰亚胺模塑粉、15%～40%的均苯型聚酰亚胺模塑粉以及1%～5%的导热润滑材料，先后放入机械搅拌机内搅拌，配制出醚酐型聚酰亚胺模塑粉复合材料；

（4）热压成型：

接上一步骤，将上一步骤获取的醚酐型聚酰亚胺模塑粉复合材料填充到保持架模具内，再将保持架模具置于程控式热压机上，热压成型醚酐型聚酰亚胺复合保持架管坯；

（5）退火处理：

接上一步骤，将上一步骤获取的醚酐型聚酰亚胺复合保持架管坯放在烧结炉中烧结，烧结炉的升温速度控制在50～70℃/h，当烧结炉内升温至150℃时保温2h，然后继续以12～20℃/h的升温速度升温至280℃时保温8～10h，之后以30～40℃/h的速度冷却至50℃取出即可。

所述的提高醚酐型聚酰亚胺保持架管坯耐热性的方法，步骤1中所述的醚酐型聚酰亚胺模塑粉、均苯型聚酰亚胺和的导热润滑材料的粒径均为200目。

所述的提高醚酐型聚酰亚胺保持架管坯耐热性的方法，步骤1中所述的导热润滑材料为至少包括碳纤维粉、石墨、碳纳米管中的任一一种。

所述的提高醚酐型聚酰亚胺保持架管坯耐热性的方法，步骤2中所述的干燥处理的温度为230℃，干燥时间为3h，干燥后取出冷却至室温。