[发明专利]一种耐高温聚酰亚胺复合材料及其制备方法

说明书

一种耐高温聚酰亚胺复合材料及其制备方法，其特征是：所述的复合材料由质量百分数85～95%的聚酰亚胺和质量百分数5～15%的笼形倍半硅氧烷组成。制备方法是1）按照配比比例将聚酰亚胺和笼形倍半硅氧烷充分混合均匀，进行烘干、粉碎以及过筛处理；2）将步骤1混好的模料倒入模具中进行热压烧结成型，控制模压温度360～395℃，压力1～5MPa，自然冷却脱模供后续使用。本发明明显提高了高温环境下的耐磨性能。

技术领域

本发明涉及一种聚合物复合材料，尤其是一种聚酰亚胺复合材料，具体地说是一种能用于超声电机的耐高温聚酰亚胺复合材料及其制备方法。

背景技术

超声电机利用压电材料的逆压电效应使定子表面的质点产生超声频域的椭圆振动，通过摩擦耦合转换成转子的宏观运动，从而输出力矩。相比电磁电机，具有力矩/质量比大、低速大扭矩、响应快、结构紧凑、电磁兼容性好和控制性能好等优点，并在航空航天、生物医疗、微机电系统、精密机械仪器等领域得到大量应用。

聚酰亚胺的耐热性和耐辐照性好，在高温、高真空及辐照下稳定，发挥物少。机械强度高，随温度的升高下降缓慢，易于进行机械加工。抗蠕变能力强，在较高温度下，它的蠕变速度甚至比铝还小。此外，聚酰亚胺与不同金属对磨时，其静、动摩擦系数很接近，因而防止爬行性能较好。目前，聚酰亚胺及其复合材料已经在摩擦领域得到了广泛的应用，选择聚酰亚胺作为超声电机的摩擦材料十分合适。

然而，在空间环境中，聚酰亚胺摩擦材料很容易达到几百摄氏度的高温，在这种温度下难以保持力学性能及分子稳定性。所以，需要开发耐热性能更加优良的聚酰亚胺来满足空间探测及其他工程活动的需要。鉴于聚酰亚胺可设计性能强，可以通过氧化物填充赋予其特殊的性能。目前热塑性聚酰亚胺复合材料在耐温性方面还存在很大的提升空间，寻求耐高温聚酰亚胺复合材料十分重要。

发明内容

本发明的目的是针对现有的聚酰亚胺复合材料在高温环境中耐磨性不佳的问题，发明一种耐高温聚酰亚胺复合材料，同时提供其相应的制备方法。

本发明的技术方案之一是：

一种耐高温聚酰亚胺复合材料，其特征是：由质量百分数85～95%的聚酰亚胺和质量百分数5～15%的笼形倍半硅氧烷组成。

优选地，所用聚酰亚胺为75μm模压粉，性能稳定，非常适合无机颗粒填充和模压。

优选地，所用笼形倍半硅氧烷具有无机硅酸盐核和有机表面。选用笼形倍半硅氧烷是因其具有刚性和热稳定性。

本发明的技术方案之二是：

一种耐高温聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征是它包括以下步骤：

1）按比例先将聚酰亚胺和硅氧烷充分混合均匀，进行烘干、粉碎以及过筛处理；

2）将步骤1混好的模料倒入模具中进行热压烧结成型，模压温度360～395℃，压力1～5MPa，自然冷却脱模供后续使用。

本发明的有益效果在于：

(1)、本发明制备的聚酰亚胺复合材料的耐温性良好，性能突出；

(2)、在高温环境下具有较低的磨损率，该聚酰亚胺复合材料能够满足复杂环境下的耐磨性使用要求。

附图说明

图1为本发明实施例1-4中聚酰亚胺复合材料的玻璃化转变温度变化图；

图2为本发明实施例1-4中聚酰亚胺复合材料的摩擦系数变化图；

图3为本发明实施例1-4中聚酰亚胺复合材料的磨损率变化图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1-3所示。