[发明专利]基于抗氧化青铜粉的青铜-聚四氟乙烯化合物

说明书

本发明涉及一种基于抗氧化青铜粉的青铜‑聚四氟乙烯化合物以及制备该青铜‑聚四氟乙烯化合物的方法。在另一方面，本发明涉及用于聚四氟乙烯化合物的抗氧化青铜粉。

技术领域

本发明涉及基于抗氧化青铜粉的青铜-聚四氟乙烯化合物以及制备该青铜-聚四氟乙烯化合物的方法。在另一方面，本发明涉及用于聚四氟乙烯化合物中的抗氧化青铜粉。

背景技术

通过在聚四氟乙烯(PTFE)中添加填料(如金属)，可以显著提高所得化合物的材料磨损和变形特性。当将青铜用作填料组分时，获得青铜-聚四氟乙烯化合物，其适合用作制造耐磨环、活塞环和轴承环的材料。特别地，在PTFE中添加青铜可提高尺寸稳定性，并降低蠕变、冷变形和磨损。另外，它增加了硬度和抗压强度，同时还增加了导热性和导电性。由于这些独特的性质，青铜-聚四氟乙烯化合物可用于各种用途，例如，用于汽车行业。

通常，通过将PTFE和包含青铜颗粒的青铜粉混合，对所得到的混合物进行高压处理获得生坯，然后烧结该生坯(例如，在空气循环烤箱中或在柱塞挤压过程中)，从而制成青铜-聚四氟乙烯化合物。

EP0071022A2公开了一种砂轮，其包括金刚石磨料的磨料部分或结合在金属基体中的立方氮化硼磨料，所述基体由金属相组成且任选地包含至多50体积％的分散的颗粒润滑剂填料，其特征在于，所述金属相基本上由细颗粒的热压混合物组成，该混合物包括5～30体积％的铝、10～35体积％的锌、20～70体积％的铜和5～30体积％的锡。

US 3,896,036公开了一种滑动轴承材料，该滑动轴承材料包括按体积百分比计的约40％～约95％的碳氟树脂、约5％～约60％的镉或镉的氧化物以及约0.1％～约35％的填料，该填料选自铜、铜合金、石英和玻璃。

US3,234,128公开了一种滑动轴承材料，其包括40体积％～60体积％的聚四氟乙烯，其中，掺入了25体积％～40体积％的选自铅和铅的氧化物的填料和1体积％～10体积％的选自铜、铜的氧化物、锌铜合金、锡铜合金、铝铜合金和硅铜合金的填料。

US5,624,887公开了一种多层滑动构件，其包括润滑成分和多孔烧结金属层，该润滑成分包括聚四氟乙烯和1～40wt％的用作填充剂的氧化锌晶须，该多孔烧结金属层形成在钢背衬上，该润滑成分被浸渍并涂覆在形成于钢背衬上的多孔烧结金属层上。

在高压处理过程中会出现以下问题：特别是在施加的压力不够高的情况下，无法从形成的生坯中充分挤出大气中的氧气，从而导致青铜-聚四氟乙烯化合物的内部出现暗条纹(dark streak)。另外，在随后的烧结中会发生边缘区域氧化，这使得青铜-聚四氟乙烯化合物的边缘变暗。即，获得的青铜-聚四氟乙烯化合物的边缘以及青铜-聚四氟乙烯化合物内部的条纹比化合物芯的颜色暗得多。不利地是，这种颜色差异不能通过进一步的处理步骤消除。然而，由于高质量的要求，尤其是在汽车工业中，青铜-聚四氟乙烯化合物必须具有均匀的外观，例如一致的颜色。结果，烧结后获得的青铜-聚四氟乙烯化合物的较暗的氧化区必须消除和丢弃(例如通过剥落、冲压和切割)。因此，浪费增加了，原材料(青铜粉和PTFE)的消耗增加了，自然资源的利用增加了，对环境的影响更大，生产时间更长以及制造成本更高。

为了避免暗条纹的问题以及边缘区域氧化的问题，本领域已提出为青铜粉提供表面涂层，以钝化表面。尽管这种表面涂层可能会在这方面带来改善，但很明显，需要额外的处理步骤，这当然会降低整个生产过程的效率。此外，这种表面涂层改变了青铜粉末的整体外观以及由此获得的青铜-聚四氟乙烯化合物的整体外观，包括其颜色。

因此，仍然需要能克服本领域已知的上述缺点的新颖的青铜-聚四氟乙烯化合物。

发明内容

因此，鉴于上述情况，本发明所基于的技术问题是提供一种青铜-聚四氟乙烯化合物，其将具有均匀的外观，特别是一致的颜色，而无需对用于获得青铜-聚四氟乙烯化合物的青铜颗粒进行表面涂覆，从而提高了自然资源、能源、设备和成本方面的生产效率。