[发明专利]一种耐磨自润滑热塑性聚酰亚胺复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐磨自润滑热塑性聚酰亚胺复合材料，按质量分包括以下组分：聚酰亚胺50～70份，含醚键极性树脂5～30份，非极性结晶树脂5～30份，自润滑剂5～30份，耐磨剂5～30份，加工助剂0.2～1份，抗氧剂0.1～1份。本申请通过并用含醚键极性树脂和非极性结晶树脂，通过两种高分子树脂的协同改性作用，既能明显提高聚酰亚胺复合材料的可热塑性加工性能，又能保持聚酰亚胺卓越的综合性能。

技术领域

本发明涉及高分子复合材料领域，具体涉及一种耐磨自润滑热塑性聚酰亚胺复合材料及其制备方法。

背景技术

随着航空航天、核电、汽车、轮船、机械制造等工业飞速发展，在干摩擦及液压和水环境下使用的高承载的摩擦滑动部件越来越多。自润滑材料技术因其独特优势成为当前润滑技术的发展趋势，高强高耐磨自润滑材料的研制也成为了摩擦学领域的研究热点。

聚酰亚胺耐高温、耐溶剂、耐辐射、耐燃烧，具有优良的机械性能和减摩抗磨性能，作为润滑材料已在航空、航天、电器、机械、化工及微电子等高技术领域得到了广泛应用。其制品主要以薄膜和模压件为主。纯聚酰亚胺摩擦“跑合”期长、摩擦系数大以及耐磨性差而无法满足高承载、高速等苛刻运行条件的使用要求，因此，科研工作者通过引入硬质增强相(碳纤维、玻璃纤维、陶瓷以及金属粉末)来提高其机械性能，引入固体润滑相(石墨、聚四氟乙烯、二硫化钼以及云母粉等)来减小其摩擦力，如中国相关专利：201510331193.3一种聚酰亚胺基复合材料及其制备方法、201610238961.5一种耐高温抗原子氧辐照聚酰亚胺复合材料的制备方法、201110369472.0一种聚酰亚胺自润滑复合材料、200810183385.4碳纤维增强聚合物基自润滑材料及其制备方法、200410032159.8一种短纤维增强聚酰亚胺复合材料及其制备方法和用途。

聚酰亚胺熔体粘度高，加工不易。当加入大量的硬质增强相和固体润滑相后，材料的可热塑性加工性能变的很差，因此大部分的国内相关专利都采用直接混合树脂和添加剂用模压的方式压制成品件，采用的是类似热固性材料加工方式。热固性加工方式模具简单，对加工设备要求不高，但是却没有热塑性材料加工方式更灵活、更高效、更精密、更复杂。一般地，材料只有在熔体粘度适当的情况下才能采用传统的热塑性加工手段加工。

目前整体上，国内产的热塑性聚酰亚胺产品，普遍存在热塑性加工性能差的问题，树脂在添加了自润滑剂等添加剂后，采用热塑性加工设备非常难以加工。上述问题是本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种加入润滑相等添加剂后依旧具有良好的热塑性能的一种耐磨自润滑热塑性聚酰亚胺复合材料。

为了解决上述技术问题，本发明提供的方案是：一种耐磨自润滑热塑性聚酰亚胺复合材料，按质量分包括以下组分：

进一步的是：还包括5～30份的增强纤维。

进一步的是：所述含醚键极性树脂为聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮、聚醚酰亚胺、聚芳砜、聚芳醚酮、聚甲醛中的一种或多种；

所述非极性结晶树脂为低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、超高分子量聚乙烯中的一种或多种。

进一步的是：所述的增强纤维为碳纤维、玻璃纤维、金属纤维、复合晶纤中的一种或多种。

进一步的是：所述自润滑剂为主要由聚四氟乙烯或聚全氟乙丙烯组成的树脂粉。

进一步的是：所述耐磨剂为二硫化钼、云母粉或石墨的一种或多种。

进一步的是：所述加工助剂为季戊四醇硬脂酸酯、芥酸酰胺或油酸酰胺。