基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料、复合板及其制备方法技术

基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料、复合板及其制备方法，所述抗冲耐磨自润滑复合板包括基板，烧结层,以及抗冲耐磨自润滑层，所述基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料由聚酮，酸酐接枝改性聚乙烯，玻璃纤维，无机填料，润滑剂，以及抗氧化剂组成，所述聚酮的重量百分比为45％～79.8％，所述酸酐接枝改性聚乙烯的重量百分比为5％～15％，所述玻璃纤维的重量百分比为5％～20％，所述无机填料的重量百分比为5％～15％，所述润滑剂的重量百分比为0.1‑5％，所述抗氧化剂的重量百分比为0.1％～3％，所述通过真空烧结处理过的玻璃纤维与无机填料、聚酮、酸酐接枝改性聚乙烯、润滑剂相混合，所述烧结层上具有多个规则或不规则的穿透所述烧结层的孔隙，孔隙占比在15‑25％。由于提高了该聚酮的减摩性能，充分发挥其优良的耐摩性能,从而制得性能更加优良的自润滑复合板。

Polyketone-based impact-resistant, wear-resistant and self-lubricating materials, composite plates and their preparation methods

The impact-wear-resistant self-lubricating material based on polyketone and the composite plate and the preparation method thereof comprise a substrate, a sintering layer and an impact-wear-resistant self-lubricating layer. The impact-wear-resistant self-lubricating material based on polyketone is composed of polyketone, acid anhydride grafted modified polyethylene, glass fiber, inorganic filler, lubricant and antioxidant, and the weight of the polyketone. The weight percentage of acid anhydride grafted modified polyethylene is 5%-15%, the weight percentage of glass fiber is 5%-20%, the weight percentage of inorganic filler is 5%-15%, the weight percentage of lubricant is 0.1%-5%, and the weight percentage of antioxidant is 0.1%-3%, which has been treated by vacuum sintering. Glass fiber is mixed with inorganic filler, polyketone, acid anhydride grafted modified polyethylene and lubricant. The sintered layer has multiple regular or irregular pore penetrating the sintered layer, and the pore ratio is 15 25%. The self-lubricating composite plate with better properties was prepared by improving the antifriction property of the polyketone and giving full play to its excellent antifriction property.

【技术实现步骤摘要】
基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料、复合板及其制备方法
本专利技术属于耐磨板
，特别是基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料、复合板及其制备方法。
技术介绍
聚合物基耐磨复合材料通过特殊的改性，以其优异的减摩性能和耐磨性能，广泛运用于摩擦材料领域，且具备了减震吸震，低噪音，质轻，易加工等优良的特性，尤其是在使用过程中易与对磨件形成稳定的转移膜，从而进一步提高润滑的效果。随着聚合物基耐磨复合材料的广泛应用，客户设计要求与工况要求越来越高，尤其是对材料的耐磨性能，目前常用的聚合物基复合材料就很难胜任了。POK是一种新型的绿色环保聚合物，由一氧化碳和烯烃聚合而成，且是目前唯一的一款主链上都是碳原子的半结晶工程塑料，具有较高的结晶度和紧凑的晶体结构，其特殊的结构使得POK具备非常优秀的耐磨性能，但其单独使用时存在摩擦因数过高的情况，限制了其在摩擦磨损领域的运用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术通过改性的方式，降低了材料的摩擦因素，从而提高POK的减摩性能，充分发挥其优良的耐磨性能，以提供一种基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料、复合板及其制备方法，以解决上述问题。基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料，其由聚酮，酸酐接枝改性聚乙烯，玻璃纤维，无机填料，润滑剂，以及抗氧化剂组成，所述聚酮的重量百分比为45％-79.8％，所述酸酐接枝改性聚乙烯的重量百分比为5％～15％，所述玻璃纤维的重量百分比为5％～20％，所述无机填料的重量百分比为5％～15％，所述润滑剂的重量百分比为0.1-5％，所述抗氧化剂的重量百分比为0.1％～3％，所述酸酐接枝改性聚乙烯由占聚乙烯总量的1％～5％的酸酐来接枝改性，在将玻璃纤维和无机填料真空烧结处理后与聚酮、酸酐接枝改性聚乙烯、润滑剂相混合以获得该基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料。进一步地，所述无机填料为硫酸钡或碳酸钙中的一种或几种，其目数大于500目。进一步地，所述酸酐为马来酸酐。进一步地，所述的润滑剂为聚四氟乙烯、胶体石墨、二硫化钼中的一种或几种，其中聚四氟乙烯的目数大于300目，胶体石墨的目数大于1000目，二硫化钼的目数大于300目。进一步地，所述抗氧化剂为亚磷酸三酯、四季戊四醇酯、亚磷酸三苯基酯中的一种或几种。进一步地，所述玻璃纤维的长径比为8～12。复合板，其包括一层基板，一层烧结在所述基板上的烧结层,以及一层设置在所述烧结层上的抗冲耐磨自润滑层。所述抗冲耐磨自润滑层层由基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料制成。所述基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料由聚酮，酸酐接枝改性聚乙烯，玻璃纤维，无机填料，以及抗氧化剂组成。所述聚酮的重量百分比为45％-79.8％，所述酸酐接枝改性聚乙烯的重量百分比为5％～15％，所述玻璃纤维的重量百分比为5％～20％，所述无机填料的重量百分比为5％～15％，所述润滑剂的重量百分比为0.1％-5％，所述抗氧化剂的重量百分比为0.1％～3％。在将玻璃纤维和无机填料真空烧结处理后与聚酮、酸酐接枝改性聚乙烯、润滑剂相混合，所述烧结层上具有多个任意形状的穿透所述烧结层的孔隙，孔隙占比在15-25％。进一步地，所述基板为铜板、钢板、不锈钢板、铝板的一种。复合板的制备方法，其包括如下步骤：S1：提供基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料，该基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料由聚酮，酸酐接枝改性聚乙烯，玻璃纤维，无机填料，以及抗氧化剂组成，所述聚酮的重量百分比为45％-79.8％，所述酸酐接枝改性聚乙烯的重量百分比为5％～15％，所述玻璃纤维的重量百分比为5％～20％，所述无机填料的重量百分比为5％～15％，所述润滑剂的重量百分比为0.1％-5％，所述抗氧化剂的重量百分比为0.1％～3％，所述酸酐接枝改性聚乙烯由占聚乙烯总量的1％～5％的酸酐来接枝改性；S2:将所述玻璃纤维和无机填料进行真空烧结，真空度保持在-0.1MPa至-0.15Mpa，烧结温度为350度至450度；S3:将真空烧结处理后的玻璃纤维和无机填料与所述聚酮、酸酐接枝改性聚乙烯，润滑剂以及抗氧化剂混合，并挤出造粒形成复合粒子，挤出温度为210度至240度。S4:提供一个基板，以及铜合金粉；S5：将所述铜合金粉烧结并辊压以在基板上形成烧结层，该烧结层上具有多个任意形状的穿透所述烧结层的孔隙，孔隙占比在15-25％；S6:将在步骤S3所形成的复合粒子铺设在所述烧结层上并加热，轧制，轧制温度控制在150度至170度以上以形成抗冲耐磨自润滑的所述复合板。进一步地，在步骤S2后，以及步骤S3前还包括步骤：对真空烧结后的玻璃纤维和无机填料进行预处理，即将该真空烧结后的玻璃纤维和无机填料与有机溶剂混合，并在混合后进行干燥。与现有技术相比,本专利技术所提供的基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料由于使用所述聚酮，同时在该聚酮中加入了酸酐接枝改性聚乙烯，玻璃纤维，无机填料，润滑剂以及抗氧化剂，另外在混合时首先使所述玻璃纤维与无机填料进行烧结以提高所述玻璃纤维与无机填料的熔合度以及清洁度，使用酸酐接枝的改性聚乙烯由于其特殊的接枝嵌段结构可以提高各种添加剂在聚酮中的混合均匀性和分散性，在其各自含量与目数的配合下，从而可以充分利用聚酮的耐磨性能，同时也降低了该聚酮单独使用时的摩擦因数，增加了聚酮材料的使用范围，即提高了该聚酮的减摩性能，充分发挥其优良的耐摩性能,从而制得性能更加优良的满足各种摩擦磨损工况条件的自润滑复合板。附图说明图1为本专利技术提供的一种复合板的制备方法的流程图。图2为图1的制备方法所制备的复合板的结构示意图。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本专利技术实施例的说明并不用于限定本专利技术的保护范围。本专利技术提供的基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料，其由聚酮，酸酐接枝改性聚乙烯，玻璃纤维，无机填料，润滑剂以及抗氧化剂组成。具体地，所述聚酮的重量百分比为45％-79.8％，所述酸酐接枝改性聚乙烯的重量百分比为5％～15％，所述玻璃纤维的重量百分比为5％～20％，所述无机填料的重量百分比为5％～15％，所述润滑剂的重量百分比为0.1％-5％，所述抗氧化剂的重量百分比为0.1％～3％。所述聚酮为一种新型的绿色环保聚合物，其由一氧化碳和烯烃聚合而成。聚酮是目前高分子材料中唯一的一款主链上都是碳原子的半结晶工程塑料，具有较高的结晶度和紧凑的晶体结构，因此该聚酮具务非常优秀的耐磨性能。但是其单独使用时存在摩擦因数过高，而限制了其在摩擦磨损领域的运用，因此需要对其进行改性。也因此，在耐磨自润滑领域，也需要对其改性，才能符合滑板或滑动轴承的耐摩自润滑的要求。众所周知，对于滑板或滑动轴承，其耐摩性能是其最重要的参数之一，其决定了该滑板或滑动轴承的寿命。而使用所述聚酮为基体材料，由于其特殊的晶体结构，具备较好的耐磨损性能。所述酸酐接枝改性聚乙烯是由通过化学反应的手段在聚乙烯分子链上接技数个酸酐分子以形成一种新的物质。所述聚乙烯在改性时，使用占该聚乙烯的总质量的1％至5％的酸酐来改性，所述酸酐可以为马来酸酐。添加入经过酸酐接枝改性以后的聚乙烯，会给聚酮和其添加物在微观形态上变化，具体地，聚乙烯相的粒径分布范围会变小，其粒径也会变小，聚乙烯相和聚酮相的界面区分会更加模糊，明显增强了两相的粘结程度，其他添加剂，尤其是润滑剂中的聚四氟乙烯、石墨、二硫化钼等，在微观形态观察下，可以观本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料，其特征在于：所述基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料由聚酮，酸酐接枝改性聚乙烯，玻璃纤维，无机填料，润滑剂，以及抗氧化剂组成，所述聚酮的重量百分比为45％‑79.8％，所述酸酐接枝改性聚乙烯的重量百分比为5％～15％，所述玻璃纤维的重量百分比为5％～20％，所述无机填料的重量百分比为5％～15％，所述润滑剂的重量百分比为0.1‑5％，所述抗氧化剂的重量百分比为0.1％～3％，所述酸酐接枝改性聚乙烯由占聚乙烯总量的1％～5％的酸酐来接枝改性，在将玻璃纤维和无机填料真空烧结处理后与聚酮、酸酐接枝改性聚乙烯、润滑剂相混合以获得该基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料。

【技术特征摘要】
1.基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料，其特征在于：所述基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料由聚酮，酸酐接枝改性聚乙烯，玻璃纤维，无机填料，润滑剂，以及抗氧化剂组成，所述聚酮的重量百分比为45％-79.8％，所述酸酐接枝改性聚乙烯的重量百分比为5％～15％，所述玻璃纤维的重量百分比为5％～20％，所述无机填料的重量百分比为5％～15％，所述润滑剂的重量百分比为0.1-5％，所述抗氧化剂的重量百分比为0.1％～3％，所述酸酐接枝改性聚乙烯由占聚乙烯总量的1％～5％的酸酐来接枝改性，在将玻璃纤维和无机填料真空烧结处理后与聚酮、酸酐接枝改性聚乙烯、润滑剂相混合以获得该基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料。2.如权利要求1所述的基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料，其特征在于：所述无机填料为硫酸钡或碳酸钙中的一种或几种，其目数大于500目。3.如权利要求1所述的基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料，其特征在于：所述酸酐为马来酸酐。4.如权利要求1所述的基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料，其特征在于：所述的润滑剂为聚四氟乙烯、胶体石墨、二硫化钼中的一种或几种，其中聚四氟乙烯的目数大于300目，胶体石墨的目数大于1000目，二硫化钼的目数大于300目。5.如权利要求1所述的基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料，其特征在于：所述抗氧化剂为亚磷酸三酯、四季戊四醇酯、亚磷酸三苯基酯中的一种或几种。6.如权利要求1所述的基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料，其特征在于：所述玻璃纤维的长径比为8～12。7.一种复合板，其特征在于：所述复合板包括一层基板，一层烧结在所述基板上的烧结层,以及一层设置在所述烧结层上的抗冲耐磨自润滑层，所述抗冲耐磨自润滑层层由基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料制成，所述基于聚酮的抗冲耐磨自润滑材料由聚酮，酸酐接枝改性聚乙烯，玻璃纤维，无机填料，以及抗氧化剂组成，所述聚酮的重量百分比为45％-79.8％，所述酸酐接枝改性聚乙烯的重量百分比为5％～15％，所述玻璃纤维的重量百分比为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛庆云，孙志华，陆忠泉，
申请(专利权)人：浙江长盛滑动轴承股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33