[发明专利]一种聚四氟乙烯复合材料润滑条及其应用

说明书

本发明公开了一种聚四氟乙烯复合材料润滑条及其应用，其中聚四氟乙烯复合材料润滑条的组分按质量百分比构成如下：二氧化硅气凝胶0.25‑1.25wt％，氮化硼1‑5wt％，聚苯酯3‑8wt％，聚四氟乙烯蜡2‑15wt％，余量为聚四氟乙烯。采用上述的配方后，由于合理的对原料进行选用，并且首次提出了将氮化硼、聚苯酯、聚四氟乙烯蜡同时添加到配方中，由此使其在不降低耐磨性的前提下，润滑性得到极大的提高，同时由于各组元的复合增强作用，使得复合材料表现出非常优异的力学性能，延长了使用寿命。本发明所述的聚四氟乙烯润复合滑条主要用于铜基受电弓滑板与接触导线之间的润滑。

技术领域

本发明涉及一种高分子复合材料，具体地说是一种聚四氟乙烯复合材料润滑条及其应用，属于高分子复合润滑材料，应用于轨道交通领域。

背景技术

受电弓滑板是轨道交通电力机车获得动力源的重要集电元件，安装在受电弓的最上部，直接与接触网导线接触。滑板在静止或滑动状态下从接触网导线上获取电流，为机车供应电力。粉末冶金滑板在减少弓网事故、维修保养工作量和运营成本等方面显示出很大的优越性，对我国电力机车的发展起到了积极的作用。但是，粉末冶金滑板应用中也出现一些需要完善和解决的问题，其中最突出和难度最大的问题是如何降低对铜质接触网导线的磨耗问题。

“弓网关系”问题是一个非常复杂的问题，影响网和滑板的磨耗有多种因素，例如滑板性能、导线性能、道路情况、线路架设情况、使用负荷及供电方式等，是个系统问题。从摩擦学角度入手，若能在摩擦界面上增加有效的润滑，就能在现有条件下大大减少接触网导线和滑板自身的磨耗。

铜基粉末冶金滑板与无穷长的导线上接触运行时，单靠自身的自润滑作用很难在导线表面形成一层均匀的润滑膜。为了降低滑板与导线的磨耗，过去曾经采用涂敷黄油补充脂类润滑剂的办法，但是由于在车顶上保持的时间短，污染车顶，而造成事故，结果不理想。而固体润滑剂像蜡笔一样很容易涂敷到接触网导线表面，形成一层致密而均匀，具有一定导电性能的薄膜，改善了摩擦磨损性能，且对铜质导线无腐蚀作用。

聚四氟乙烯被称“塑料王”，具有优良的化学稳定性、抗酸抗碱、耐腐蚀性是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，它的产生解决了化工、石油、制药等领域的许多问题。但是单一的聚四氟乙烯由于和水及导线金属铜的浸润性差，雨雪天气情况下不能满足润滑要求，耐磨性也差。

发明内容

本发明提供了一种聚四氟乙烯复合材料润滑条及其应用，以克服轨道交通电力机车的受电弓滑板与导线之间的高摩擦系数和高磨耗。

单一的聚四氟乙烯材料通常情况下只能满足某一种性能的要求，因此如何能够同时耐高温、耐磨、高润滑性同时与水有一定程度的浸润性则是一个难以解决的技术难题，另外，由于聚四氟乙烯本身特性使得脆性高，不易变形，回弹性差，影响了其使用效果。本发明通过向聚四氟乙烯中添加无机和有机添加物，获得了聚四氟乙烯复合材料，应用于铜基受电弓滑板润滑条，是一种固体润滑剂，同时还具有良好的力学性能，能够大幅度降低受电弓滑板与导线之间的摩擦系数，也降低了导线和铜基滑板的磨耗。

本发明聚四氟乙烯复合材料润滑条，其组分按质量百分比构成如下：

二氧化硅气凝胶0.25-1.25wt％，氮化硼1-5wt％，聚苯酯3-8wt％，聚四氟乙烯蜡2-15wt％，余量为聚四氟乙烯。

进一步优选为：二氧化硅气凝胶0.25wt％，氮化硼1wt％，聚苯酯3wt％，聚四氟乙烯95.75wt％。

进一步优选为：二氧化硅气凝胶0.25wt％，氮化硼1wt％，聚苯酯3wt％，聚四氟乙烯蜡2-10wt％，余量为聚四氟乙烯。

本发明聚四氟乙烯复合材料润滑条的制备方法，包括如下步骤：