【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合树脂，特别是涉及一种纳米复合芳香族聚醚酮树脂及其成型品。
技术介绍
1、自润滑耐磨工程塑料是一种摩擦系数很低、耐磨性能优良且有自润滑性的高分子材料，广泛应用于制造耐磨零部件，如齿轮、轴承、活塞环等在汽车、家用电器、机械等领域代替金属和传统复合材料。在生物材料领域也有广泛用途，与人体相容性好的自润滑耐磨材料，还可用于制造人工关节和骨骼、牙科用材料等。
2、通常，可以作为自润滑耐磨工程塑料基体材料的热塑性聚合物有超高分子量聚乙烯(uhmwpe)、尼龙(pa)、聚甲醛(pom)以及聚醚醚酮(peek)等高分子材料。可作为自润滑以及耐磨损的高分子材料必须满足基体材料在特定环境与工况条件下对耐温性、承载力等性能的要求。随着社会技术水平和需求的不断提高，减摩耐磨等工程塑料在各种领域的应用变得更加广泛，单一的工程塑料往往不能同时满足系统对材料自润滑性和耐磨性能的需求，因而需要针对服役环境与工况特点，对工程塑料材料进行改性，以满足更加广泛的使用需求。因此改善工程塑料的自润滑性和耐磨性能已成为人们长期关心和重视的课题。
3、芳香族聚醚酮树脂，如聚醚醚酮是一种半结晶态芳香族热塑性工程塑料，其分子结构中含有大量的刚性苯环、柔性醚键和强化分子间作用力的羰基，赋予了材料优异的耐热性，长期耐热温度超过250℃，以及出色的耐腐蚀、耐辐射、耐疲劳性和尺寸稳定性，无毒无臭，可采用注塑成型、挤出成型、模压成型、熔融沉积成型、3d打印等多种方式加工成棒、管、片材、薄膜及纤维等多种制品，被广泛应用于航空航天、电子设备、医疗、汽
4、工程塑料，或者聚合物的摩擦磨损特性主要取决于聚合物材料的化学成分、分子结构等固有特性，通过复合的方法，可以调节材料表面的化学组成，在改善表面摩擦磨损性的同时，也进一步改善材料的力学性能。改善和提高工程塑料的表面摩擦性能主要有以下两种方法。第一，在聚合物基体中添加具有低剪切强度和自润滑性的润滑粒子，以降低材料的摩擦系数。第二，在聚合物基体中添加硬质颗粒或纤维，以提高材料的耐磨性。随着工程应用领域对工程塑料摩擦磨损性能要求的进一步提高，采用耐磨剂与润滑剂共同添加的方式，以期获得具有良好综合性能的自润滑耐磨工程塑料。
5、聚醚醚酮树脂与其它热塑性树脂相比较，已经显示出相对良好的表面润滑性，实际应用于齿轮、轴承等一些机械的滑动部件中。但在高负荷等一些苛刻的应用条件下，其表面润滑性和耐磨性有时也不足。因此，急需研发出一种自润滑耐磨工程塑料组合物，以提高材料的润滑性和耐磨性。
技术实现思路
1、本专利技术主要解决的技术问题是提供一种纳米复合高性能自润滑耐磨工程塑料组合物，所制备的纳米复合材料的动摩擦系数可低至0.2以下甚至0.11，实现超级自润滑和耐摩擦。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：一种纳米复合高性能自润滑耐磨工程塑料组合物，包括芳香族聚醚酮树脂、氟树脂和纳米材料；
3、所述芳香族聚醚酮树脂与所述氟树脂的质量比为99∶1～70∶30，所述芳香族聚醚酮树脂和所述氟树脂的总和与所述纳米材料的质量比为99.9∶0.1～95∶5；
4、所述氟树脂呈微米或纳米颗粒状均匀分布在所述芳香族聚醚酮树脂中，所述纳米材料呈粒状以纳米尺度分散在所述芳香族聚醚酮树脂和氟树脂中，所述芳香族聚醚酮树脂、所述氟树脂和所述纳米材料组合物整体呈均匀分布；
5、所述纳米材料包括六方氮化硼和过渡金属硫化物中的至少一种。
6、进一步地说，所述氟树脂以粉末状态或熔融后分散在所述芳香族聚醚酮树脂中。
7、进一步地说，所述六方氮化硼的纳米片的厚度为十几纳米到几十纳米，纳米片的横向或纵向尺寸小于600nm。
8、进一步地说，所述过渡金属硫化物包括二硒化钼、二硫化钨和二硫化钼中的至少一种。
9、进一步地说，所述二硫化钼的纳米片的厚度为几十纳米，纳米片的横向尺寸为几百纳米到十几微米。
10、进一步地说，所述芳香族聚醚酮树脂为聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮和聚醚砜酮共聚树脂中的至少一种。
11、进一步地说，所述氟树脂为聚四氟乙烯、全氟乙烯丙烯共聚物、乙烯四氟乙烯共聚物、全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物中的至少一种。
12、本专利技术还提供一种成型品，由纳米复合高性能自润滑耐磨工程塑料组合物经模压、挤出或注射成型所制得。
13、进一步地说，成型品用作高性能自润滑和耐磨部件。
14、进一步地说，成型品用作变速传动、转向零部件，也可用于制造人工关节、骨骼、牙科用材料。
15、本专利技术的有益效果至少具有以下几点：
16、本专利技术的氟树脂呈微米或纳米颗粒状均匀分布在芳香族聚醚酮树脂基体中，且纳米材料呈粒状以纳米尺度分散在芳香族聚醚酮树脂和氟树脂中，芳香族聚醚酮树脂、氟树脂和纳米材料组合物整体呈均匀分布，所制备的纳米复合材料的动摩擦系数可低至0.2以下甚至0.11，可大幅度降低树脂复合物的动摩擦系数，提高其自润滑性和耐摩擦能力，且纳米复合后原本优秀的peek力学性能得以保持。
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1.一种纳米复合高性能自润滑耐磨工程塑料组合物，其特征在于：包括芳香族聚醚酮树脂、氟树脂和纳米材料；
2.根据权利要求1所述的纳米复合高性能自润滑耐磨工程塑料组合物，其特征在于：所述氟树脂以粉末状态或熔融后分散在所述芳香族聚醚酮树脂中。
3.根据权利要求1所述的纳米复合高性能自润滑耐磨工程塑料组合物，其特征在于：所述六方氮化硼的纳米片的厚度为十几纳米到几十纳米，纳米片的横向或纵向尺寸小于600nm。
4.根据权利要求1所述的纳米复合高性能自润滑耐磨工程塑料组合物，其特征在于：所述过渡金属硫化物包括二硒化钼、二硫化钨和二硫化钼中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的纳米复合高性能自润滑耐磨工程塑料组合物，其特征在于：所述二硫化钼的纳米片的厚度为几十纳米，纳米片的横向尺寸为几百纳米到十几微米。
6.根据权利要求1所述的纳米复合高性能自润滑耐磨工程塑料组合物，其特征在于：所述芳香族聚醚酮树脂为聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮和聚醚砜酮共聚树脂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的纳米复合高性能自润滑耐磨工程塑料组合物，
8.一种成型品，其特征在于：其由权利要求1至7中的任意一项所述的纳米复合高性能自润滑耐磨工程塑料组合物经模压、挤出或注射成型所制得。
9.根据权利要求8所述的成型品，其特征在于：成型品用作高性能自润滑和耐磨部件。
10.根据权利要求8或9所述的成型品，其特征在于：成型品用作变速传动、转向零部件，也可用于制造人工关节、骨骼、牙科用材料。
...【技术特征摘要】
1.一种纳米复合高性能自润滑耐磨工程塑料组合物，其特征在于：包括芳香族聚醚酮树脂、氟树脂和纳米材料；
2.根据权利要求1所述的纳米复合高性能自润滑耐磨工程塑料组合物，其特征在于：所述氟树脂以粉末状态或熔融后分散在所述芳香族聚醚酮树脂中。
3.根据权利要求1所述的纳米复合高性能自润滑耐磨工程塑料组合物，其特征在于：所述六方氮化硼的纳米片的厚度为十几纳米到几十纳米，纳米片的横向或纵向尺寸小于600nm。
4.根据权利要求1所述的纳米复合高性能自润滑耐磨工程塑料组合物，其特征在于：所述过渡金属硫化物包括二硒化钼、二硫化钨和二硫化钼中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的纳米复合高性能自润滑耐磨工程塑料组合物，其特征在于：所述二硫化钼的纳米片的厚度为几十纳米，纳米片的横向尺寸为几百纳米到十几微米。
【专利技术属性】
技术研发人员：谢续明，翁习生，陈宾，朱威，
申请(专利权)人：清协华和苏州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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