[发明专利]一种改性聚四氟乙烯自润滑复合材料的制备方法

说明书

本发明属于氟塑料加工技术领域，具体涉及一种改性聚四氟乙烯自润滑复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将石墨粉料、碳纤维粉料与聚四氟乙烯粉料混合，经模压、烧结后制备成改性聚四氟乙烯车削膜，再将改性聚四氟乙烯车削膜与铜网进行热压复合，得到改性聚四氟乙烯自润滑复合材料。与现有技术相比，本发明改性聚四氟乙烯自润滑复合材料综合了金属与聚四氟乙烯的优点，具有机械强度高、导热系数高、热膨胀系数小、摩擦系数低、耐磨性能优良、耐蠕变性能好等特点。

技术领域

本发明属于氟塑料加工技术领域，尤其是涉及一种改性聚四氟乙烯自润滑复合材料的制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯自润滑复合材料是一种新型的固体自润滑材料，该材料在保留了聚四氟乙烯材料低摩擦系数的同时，又拥有机械强度高、导热系数高、热膨胀系数小、摩擦系数低、耐磨性能优良、耐蠕变性能好等特点。该材料是一种无油润滑材料，可用于自润滑轴套等，作为润滑层广泛应用在航空航天、汽车、大型机械等领域。

现有的制备金属基改性聚四氟乙烯自润滑复合材料的方法主要分为以下两种：第一，将悬浮聚四氟乙烯粉料与石墨、碳纤维和铜粉通过混料机均匀混合，再经过模压、烧结、机加工等工艺流程成型并制得，缺点是其极限pv值低，线膨胀系数大。第二，将铜粉烧结至不锈钢轴体表面，浸渍在含有石墨、碳纤维的聚四氟乙烯乳液中，之后经过压制并在氮气保护下烧结制得，但是其加工工艺较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性聚四氟乙烯自润滑复合材料的制备方法，在保证改性聚四氟乙烯自润滑复合材料综合性能的同时，简化工艺步骤。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种改性聚四氟乙烯自润滑复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将石墨粉料、碳纤维粉料与聚四氟乙烯粉料混合，经模压、烧结后制备成改性聚四氟乙烯车削膜，

再将改性聚四氟乙烯车削膜与铜网进行热压复合，得到改性聚四氟乙烯自润滑复合材料。

在本发明的一个实施方式中，石墨粉料、碳纤维粉料与聚四氟乙烯粉料混合时，控制石墨粉料质量百分比为10～30％，碳纤维粉料质量百分比为5～20％，余量为聚四氟乙烯粉料。

在本发明的一个实施方式中，石墨粉料、碳纤维粉料与聚四氟乙烯粉料混合的操作温度控制在30℃以下。

在本发明的一个实施方式中，石墨粉料、碳纤维粉料与聚四氟乙烯粉料混合的方式为：开启冷却水，称取石墨粉料、碳纤维粉料与聚四氟乙烯粉料倒入高速混和机内，合盖，开启电源，使搅拌桨叶转动，低速、高速各搅拌2～10秒，重复2～3次，在搅拌状态下开启出料口活门，使石墨粉料、碳纤维粉料与聚四氟乙烯粉料混合物料从混合机内排出，混合过程中自始自终应在隔套通冷却水的条件下进行。

在本发明的一个实施方式中，盛放石墨粉料、碳纤维粉料与聚四氟乙烯粉料的容器可以为清洁干燥的塑料盆或铝盆。

在本发明的一个实施方式中，将石墨粉料、碳纤维粉料与聚四氟乙烯粉料混合后，用30目金属筛将混合物过筛，盛于清洁干燥的有盖容器内备用。

在本发明的一个实施方式中，所述聚四氟乙烯粉料选用聚四氟乙烯悬浮树脂。

在本发明的一个实施方式中，模压的操作方法为：称取一定量的混合料，用金属勺均匀地加入到模具模腔内，并使物料在模腔内均匀分布，使用压机对料腔双面加压、保压、泄压、脱膜后得到不同尺寸的毛坯。

在本发明的一个实施方式中，烧结的要求为：将毛坯放入烧结炉，按照聚四氟乙烯制品烧结工艺进行烧制，严格控制升降温速率与保温时间。