[发明专利]一种聚四氟乙烯复合材料，轴承用聚四氟乙烯复合保持架及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚四氟乙烯复合材料，轴承用聚四氟乙烯复合保持架及其制备方法。聚四氟乙烯复合材料由以下质量百分比的组分组成：偶联剂改性的纳米三氧化二铝3～8％，二硫化钼2～5％，聚四氟乙烯90～95％。本发明的聚四氟乙烯复合材料，采用聚四氟乙烯、偶联剂改性纳米三氧化二铝与二硫化钼复配制成，其中纳米三氧化二铝热导率大、粒径小能显著改善复合材料的抗压性、热传导性和耐磨性，纳米三氧化二铝经偶联剂改性后可提高材料表面活性，增加表面结合力；二硫化钼可增强复合材料的摩擦磨损性能；该复合材料具有优良的自润滑性能和较高的拉伸强度，抗压性、热传导性和摩擦磨损性能得到明显改善，满足了超低温高速轴承对保持架的要求。

技术领域

本发明属于高分子复合材料制造技术领域，具体涉及一种聚四氟乙烯复合材料，轴承用聚四氟乙烯复合保持架及其制备方法。

背景技术

目前，超低温高速轴承保持架通常采用玻璃纤维改性聚四氟乙烯复合材料，该复合材料具有良好的耐磨性及自润滑性等优点。但随着主机对轴承要求的进一步提高，现有玻璃纤维改性聚四氟乙烯复合材料已无法满足dn值大于150万的轴承工况需求，主要表现为轴承噪音、摩擦力矩及温升突增，钢球磨损严重，保持架变形较大甚至出现断裂现象，严重影响轴承的正常运转、使用寿命和安全可靠性。

开发一种低温拉伸和抗压强度高、耐磨自润滑、热导率大且能在dn值大于150万的轴承工况下正常工作的聚四氟乙烯复合保持架材料具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚四氟乙烯复合材料，从而解决现有的用于超低温高速轴承保持架的玻璃纤维改性聚四氟乙烯复合材料无法满足dn值大于150万的轴承工况需求的问题。

本发明的第二个目的是提供一种轴承用聚四氟乙烯复合保持架。

本发明的第三个目的是提供一种上述轴承用聚四氟乙烯复合保持架的制备方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种聚四氟乙烯复合材料，由以下质量百分比的组分组成：偶联剂改性的纳米三氧化二铝3～8％，二硫化钼2～5％，聚四氟乙烯90～95％。

所述纳米三氧化二铝的粒径为30nm。二硫化钼的粒径为40μm。

向硅烷偶联剂溶液中加入纳米三氧化二铝，超声分散，过滤，即得偶联剂改性的纳米三氧化二铝。优选的，向质量浓度为2％的硅烷偶联剂KH-570无水乙醇溶液中加入纳米三氧化二铝，超声分散，即得。优选的，超声频率为20±2KHz，超声时间20～30分钟。

本发明的聚四氟乙烯复合材料，采用聚四氟乙烯、偶联剂改性纳米三氧化二铝与二硫化钼复配制成，其中纳米三氧化二铝热导率大、粒径小能显著改善复合材料的抗压性、热传导性和耐磨性，纳米三氧化二铝经偶联剂改性后可提高材料表面活性，增加表面结合力，从而减少纳米聚四氟乙烯复合材料的缺陷；二硫化钼可增强复合材料的摩擦磨损性能；纳米三氧化二铝和二硫化钼作为填充剂对聚四氟乙烯进行改性，制得的聚四氟乙烯复合材料具有优良的自润滑性能和较高的拉伸强度，抗压性、热传导性和摩擦磨损性能得到明显改善，满足了超低温高速轴承对保持架材料的要求。

上述聚四氟乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将偶联剂改性的纳米三氧化二铝、二硫化钼、聚四氟乙烯混合得到混合料；将混合料压制成型，得到毛坯；

2)将毛坯加热至322～332℃进行一次烧结，再加热至370～380℃进行二次烧结，降温至310～320℃，保温；炉冷至室温，即得。

一种轴承用聚四氟乙烯复合保持架，由以下质量百分比的组分组成：偶联剂改性的纳米三氧化二铝3～8％，二硫化钼2～5％，聚四氟乙烯90～95％。