[发明专利]α-二氧化锰-氧化石墨-聚偏氟乙烯耐磨减摩复合材料的制备方法

说明书

一种α‑二氧化锰‑氧化石墨‑聚偏氟乙烯耐磨减摩复合材料的制备方法，首先制备聚偏氟乙烯微滤分离膜并对其进行碱化和粉碎处理，然后制备氧化石墨和偏氟乙烯微滤复合物，之后在氧化石墨和聚偏氟乙烯复合物上沉积α‑二氧化锰微粒，最后再经冷压成型和热处理工序处理，制得了摩擦学性能优良的α‑二氧化锰‑氧化石墨‑聚偏氟乙烯耐磨减摩复合材料。本发明使减摩耐磨增效组元α‑二氧化锰、氧化石墨微粒在聚偏氟乙烯中分布更为均匀，避免了α‑二氧化锰和氧化石墨微粒在聚偏氟乙烯中的聚结成团，极大改善了聚偏氟乙烯的耐磨和减摩的摩擦学特性。

技术领域

本发明涉及一种耐磨减摩材料的制备方法。

背景技术

近年来，大型机械和航空航天设备润滑和摩擦方面的需求日益增多，若其零部件和轴承因磨损而失效、滑动和滚动界面因摩擦磨损而抱死，会致使设备事故频发甚至令其报废，继而导致严重的生产事故和飞行事故发生，极大影响大规模工业的生产正常开展和航空航天器的稳定运行。故而，提高机械零部件、轴承等部件的摩擦磨损性能，改善滑动和滚动接触界面的润滑特性，已成为迫切需要解决的摩擦学课题。与液态润滑剂和无机耐磨减摩增效材料相比，聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚砜、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等聚合物具有质量轻、机械强度高、物理化学性能稳定的突出优点，并且还具有优良的润滑和减摩特性。上述聚合物及其复合物在摩擦学领域的潜在应用，备受关注。

在自润滑聚合物中，聚醚醚酮、聚酰亚胺的磨损率低，但摩擦系数高；聚四氟乙烯摩擦系数低，但其磨损率却较高；此外，聚偏氟乙烯和聚醚砜摩擦和磨损的综合摩擦学性能欠佳。与上述其他聚合物相比，聚偏氟乙烯的耐湿、防霉、防粘、电绝缘性优异，其强度高、介电常数大，耐候性和化学稳定性能优良，其可广泛应用于电子、航空航天、汽车、化工、能源、建筑涂料等领域。聚偏氟乙烯的优良压电特性使其可胜任超声电机系统的润滑和减摩，并且其抗紫外照射和其他高能射线辐射的性能优于聚四氟乙烯。但聚偏氟乙烯承载能力差，其硬度低、易被磨损，故而其在摩擦学领域的应用较少。因此可见，提高聚偏氟乙烯的硬度、增强其耐磨特性，提升其综合摩擦性能是拓展其在摩擦学领域应用的关键。为有效改善自润滑特性聚合物摩擦学性能，可向低摩擦系数而高磨损的聚合物中添加高强轻质且相容性好的聚合物、硬质颗粒和纤维来增强其耐磨性能；同时，可考虑向摩擦系数较高并且易于磨损的聚合物中添加低摩擦系数和高硬度的摩擦增效材料来提升其磨损和摩擦性能。