[发明专利]一种低摩擦系数织物及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种低摩擦系数织物及其用途。

背景技术

传统的滑动轴承一般都由金属材料制作而成，而该类轴承在某些场合是被限制使用的，比如水下作业。由于传统轴承中加入了润滑油，为了防止漏油、滴油等现象，从而极大地限制了传统轴承在不能使用润滑油的场合中的应用。因此，很有必要开发出一种无油润滑的轴承。随着技术的发展，人们开发出了一种采用纯聚四氟乙烯树脂作为压制面，应用于无油润滑轴承中。然而，在实际使用过程中，由于聚四氟乙烯树脂的耐磨性不好，导致滑动轴承的磨损较为严重，大大缩短了其使用寿命。特别是在高负载作业下，表面自润滑耐磨塑料层（聚四氟乙烯树脂层）很容易被磨穿，导致传统轴承或轴就会出现破裂的现象，在严重的情况下，甚至会威胁到作业人员的生命安全。

如中国公开专利CN 1259599A中公开了一种自润滑织物薄层复合材料及其制备方法，该自润滑织物薄层复合材料是由一种PTFE纤维和其他纤维纺织而成的纤维交织物以及耐磨性浸渍材料组成，虽然可以起到减低摩擦和磨损的作用，但是该发明采用耐磨性浸渍材料配置成浸渍液，然后喷涂到交织物表面，浸渍液中的PTFE粉末、酚醛环氧树脂起到了润滑作用，这种方法不仅增加了工艺难度、成本上升，而且PTFE树脂层作为衬垫织物应用于自润滑轴承中，其耐磨性能不具有持久性和稳定性。

又如中国公开专利CN102145556A中公开了一种耐高温金属-织物/树脂自润滑轴承复合材料及其制备方法，该复合材料由底层、中间层、表层构成，表层为混编织物/自润滑耐磨树脂复合材料，该发明虽然实现了轴承材料优异的摩擦学性能和在高温下的使用可靠性，但该复合材料制作工艺复杂，成本较高，另外混编织物与自润滑耐磨树脂复合，也会影响混编织物的柔软性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高度自润滑性、耐磨性好、工艺简单的低摩擦系数织物及其用途。

本发明的技术解决方案如下：本发明的低摩擦系数织物，该织物是由经纱与纬纱交织而成，该织物是由聚四氟乙烯纤维与其他纤维交织而成的机织物，作为经纱或纬纱的聚四氟乙烯纤维的纤度为50～1400dtex，上述聚四氟乙烯纤维为聚四氟乙烯无捻长丝。如果聚四氟乙烯纤维的纤度小于50dtex的话，强力较低，织造时容易断纱，而且还会导致织物的机械性能下降，耐磨耗性变差；如果聚四氟乙烯纤维的纤度大于1400dtex的话，会导致织物摩擦系数变大，影响织物的自润滑效果。考虑到织物强度和耐磨耗性，聚四氟乙烯纤维的纤度优选200～1400dtex，更优选400～1400dtex。构成该织物的聚四氟乙烯纤维为无捻长丝，无捻度的长丝中各单丝是平行排列的，该无捻长丝构成的织物作为衬垫织物应用于机械运动的受力部件的话，当织物中聚四氟乙烯无捻长丝的长度方向与机械运动部件的运动方向一致时，织物的摩擦阻力最小，能起到最好的自润滑效果。另外，无捻长丝构成的织物在与外界发生摩擦的过程中，由于单丝是平行排列的，单丝受力均匀，不容易被磨损。如果构成该织物的聚四氟乙烯纤维为有捻长丝的话，有捻长丝中各单丝间的排列较紊乱，而且由于施加了捻度，沿着长丝的长度方向，各单丝会出现扭转现象，当织物与机械运动部件接触时，产生的摩擦力较大，由于单丝集中受力，就会极易被磨断，而且自润滑效果不良，对机械运动部件的磨损加大。本发明的聚四氟乙烯纤维是通过湿法纺丝法制得的，通过该方法制得的聚四氟乙烯纤维沿该纤维的长度方向，细度分布均匀，且断面呈均一圆形，滑动性优异，具有极低的摩擦系数。而如果采用裂膜法制得的聚四氟乙烯纤维，该纤维的纤度偏差较大，且断面为不规则多边形，滑动性较差，摩擦系数较高。此外，由于裂膜法制得的纤维，其来源为树脂薄膜，受力后容易产生冷流现象，耐磨性变差，如果采用该纤维制得的织物，容易发生破损的现象，从而失去自润滑效果。