本发明专利技术分别涉及用于经润滑的滑动系统中的链条引导装置、链条张紧器，其包含表面层或者其带有或包含含有表面层的滑动元件，所述表面层主要由包含基质聚合物和任选的其他组分的聚合材料制成，其中所述其他组分分散于所述基质聚合物中，所述基质聚合物由具有至少800MPa的140℃下拉伸模量（根据ISO527-1A的方法测定）的半结晶聚酰胺（SCPA）组成。本发明专利技术还涉及动力传动驱动系统，其包含发动机、传动差动装置和驱动轴系统、驱动链条和塑料组件，所述塑料组件包含与经润滑的驱动链条接触的滑动元件，其中所述链条引导装置、链条张紧器、滑动元件分别具有至多0.07的摩擦系数（Co?F），在140℃下在1MPa的标称接触压强和1m/s的速率下在润滑油中测定所述摩擦系数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于经润滑的滑动系统的滑动元件本专利技术涉及用于经润滑的滑动系统的滑动元件、更具体地链条传动装置，例如包含发动机、传动差动装置和驱动轴系统的动力传动驱动系统。具体地，发动机为包含经润滑的链条驱动系统的内燃发动机。在这种系统中，在发动机的实际使用中，滑动元件与经润滑的链条滑动接触。这些滑动组件具体地为链条引导装置和链条张紧器。用于链条的滑动组件和滑动系统描述于例如以下专利或专利申请中。US2002004433A描述了在链条传动装置中使用的链条引导装置构件。该链条引导装置构件具有沿链条的行进表面延伸并与链条滑动接触的滑动接触部分以及强化并支持沿链条行进表面的滑动接触部分的强化主体。滑动接触部分与强化主体之间的一部分或所有的接合部分是通过熔融接合的。US6524202B描述了用于机动车车辆发动机的正时链条上的张紧器。张紧器指的是叶片式张紧器并且具有与塑料底托(Plastic shoe)机械互锁的叶片弹簧元件。底托可具有刚性填充的尼龙并与待拉紧的链条啮合。通过将端部插入在底托的相反一端所形成的槽中，来使弹簧元件与塑料底托互锁。底托具有固定于一端的金属套管。将底托可旋转地连接到穿过套管插入的金属销上，其中销固定于基座上。FR2736123A描述了由主体和抗摩擦涂层组成的导轨，其中通过双组分注射工艺将主体和抗摩擦涂层模制在一起，以使一旦它们设置好，它们被固定在一起。先将形成主体的材料注射入模具，然后立即紧跟涂层材料。形成主体的材料是具有增强添加剂的塑料，例如玻璃纤维增强的聚酰胺，而外涂层是耐腐蚀的另一种塑料。JP8210448A描述了链条引导装置和链条张紧器以及自动张紧器，其对高温环境下出渣(tapping)具有持久的耐性，其尤其在冲击强度、耐磨损和疲劳特性方面很优异，其在刚性、滑动特性方面很优异，其在耐用性方面很优异，并且其在耐热性和耐油性方面很优异。US2007/0149329A1描述了牢固地固定于主体的滑动元件或滑动底托。近年来，从环境保护的角度考虑，在内燃发动机中需要在燃料经济性或燃料消耗方面的改进。如今，特别关注个人汽车和其他运输工的能源消耗、尤其是CO2排放。为了增强较低的CO2排放，政府已经对`过量的CO2排放建立处罚机制或倾向于这么做。限额设定在130g C02/km，作为1300kg重的标准车辆的典型数值，并且将从2012年起进一步下降。因为此，并且尤其是考虑到更可持续发展的环境原因，需要更高效的汽车和用于所述汽车或其他运输车辆中的更高效的发动机。机动车辆消耗许多能量的主要原因之一是由于摩擦引起的能量损失。摩擦的一个主要区域在含有链条驱动系统的发动机中，其中在发动机的实际使用中，包含滑动元件的各组件与链条滑动接触。近年来，从减小滑动的噪音、减轻重量并提供无润滑的滑动部件的角度出发，人们已经大量地关注如何改善滑动部件(例如轴承、辊、齿轮等)的特性，尤其是在日益苛刻的环境下(例如在较高的承载压强下和较高的使用温度下)使用塑料滑动材料的地方。具体地，在机动车辆的内燃发动机中使用的链条引导装置和链条张紧器的滑动元件需要具有良好的滑动特性、在不低于140°C的温度下良好的耐热性和良好的耐油性、良好的抗疲劳性和良好的冲击性能。由于在耐热性、耐油性、机械强度和耐磨损性中具有良好的性能，通常将聚酰胺聚合物用于滑动组件中。为了改善滑动中聚酰胺聚合物的耐摩擦性，加入固体润滑剂，例如氟树脂诸如聚四氟乙烯，以及其电子束照射过的改性物，如JP2002/53761A1和US2007/0149329A1中所公开。US2007/0149329A1的固体润滑剂的制备费时费力且非常复杂。此外，还已知将固体润滑剂如二硫化钥加入到聚酰胺树脂中。这种固体润滑剂加入到聚酰胺通常降低材料的强度和耐冲击性。对于诸如链条张紧器、链条引导装置的底托等等部件来说，从部件的可靠性角度出发，良好的耐冲击性和抗疲劳性是非常重要的主题。如JP200589619A1中所公开，改善树脂组合物的耐冲击性的一般措施是向树脂组合物中加入纤维和填料诸如如玻璃纤维或类似物、或者软材料诸如橡胶或类似物。然而，对于滑动元件来说，这些措施并不总是有利的。PTFE和冲击改性剂改变了刚度和蠕变性能，刚度和蠕变性能对于链条引导装置和张紧器来说也是重要的。此外，在滑动中从树脂组合物中掉落的纤维停留在表面上，从而用作磨料。这导致树脂组合物本身的磨损。此外，分散在系统中的纤维停留在其他滑动部分中，从而促进其他部件磨损。因此，本专利技术的一个目标是提供滑动元件，例如链条引导装置或链条张紧器所包含的滑动元件，其用于经润滑的滑动系统中，该滑动系统表现出改善的滑动特性并减少或解决一个或多个上述滑动组件的问题。另一个目标是使运输车辆和其中可使用的动力传动驱动系统或发动机在其能量消耗方面更高效。该目标已经通过采用根据本专利技术的链条引导装置和链条张紧器实现，其包含表面层或者其带有或包含含有表面层的滑动元件，其中表面层主要由聚合材料制成或最终由聚合材料组成，该聚合材料包含(I)基质聚合物，和，任选地(2)分散于所述基质聚 合物中或与所述基质取合物共混的其他组分，其中基质聚合物由具有至少SOOMPa的140°C下拉伸模量(根据IS0527的方法测定)的半结晶聚酰胺组成。滑动元件的表面层的目的是参与在经润滑的驱动系统中与链条的滑动接触。在含有根据本专利技术的滑动元件的链条引导装置和链条张紧器中，包含于表面层中的聚合材料中的基质聚合物，由具有至少800MPa的140°C下拉伸模量(根据IS0527-1A的方法测定)的半结晶聚酰胺(以下还简称为SCPA)组成。所述含有根据本专利技术的滑动元件的链条引导装置和链条张紧器的效果为:在升高的温度下经润滑的条件下测得的摩擦系数(CoF)降低，并且包含与经润滑的驱动链条接触的这种滑动元件的动力传动驱动系统或发动机的能量消耗降低。该结果是令人惊奇的，因为在干燥、无润滑的系统中没有观察到类似的效果O本文中使用时，术语“基质聚合物”理解为在聚合材料的组合物中的主要组分。如下面所讨论，也可以有其他组分存在于聚合材料中，但它们的量通常是受限的。这种其他组分可以分散于基质聚合物中，例如无机填料和纤维，而其他组合物组分如其他聚合物要么可以分散于基质聚合物中，要么可以与基质聚合物共混。根据本专利技术的滑动元件中半结晶聚酰胺(SCPA)的140°C下拉伸模量可以在宽范围内变化，并且没有理由限制其最大值。实际上，采用140°C下800-1050MPa范围内的拉伸模量，得到非常好的结果。优选地，140°C下拉伸模量为至少850MPa、更优选地至少900MPa并且甚至更好地至少950MPa。拉伸模量越高，获得的结果越好。值得注意的是，根据IS0527的方法所测量的140°C下拉伸模量是在由基质聚合物制备的测试样品上测量的，其中测试样品的制备采用与滑动元件中聚合材料所采用工艺条件相同的工艺条件。一般来说，采用注射成型的样品进行测试。如果这样可行的话，半结晶聚酰胺(SCPA)的样品需要进行一个或多个额外的处理步骤，例如退火步骤，其中在与滑动元件中聚合材料的条件相同的条件下处理基质聚合物。对于根据本专利技术的滑动元件中SCPA基质聚合物来说，可以使用具有至少800MPa的140°C下拉伸模量的任何半结晶聚酰胺(本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于经润滑的滑动系统中的链条引导装置或链条张紧器，其包含表面层或者其带有或包含含有表面层的滑动元件，所述表面层主要由聚合材料制成，所述聚合材料包含（A）基质聚合物和，任选地，（B）分散于所述基质聚合物中和/或与所述基质聚合物共混的其他组分，其中所述基质聚合物由具有至少800MPa的140℃下拉伸模量（根据ISO527?1A的方法测定）的半结晶聚酰胺（SCPA）组成。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.28 EP 11164092.61.用于经润滑的滑动系统中的链条引导装置或链条张紧器，其包含表面层或者其带有或包含含有表面层的滑动元件，所述表面层主要由聚合材料制成，所述聚合材料包含 (A)基质聚合物和，任选地， (B)分散于所述基质聚合物中和/或与所述基质聚合物共混的其他组分，其中所述基质聚合物由具有至少800MPa的140°C下拉伸模量(根据IS0527-1A的方法测定)的半结晶聚酰胺(SCPA)组成。2.如权利要求1所述的链条引导装置或链条张紧器，其中所述140°C下拉伸模量在850-1050MPa的范围内。3.如权利要求1或2所述的链条引导装置或链条张紧器，其中所述SCPA包含 (A.1)半结晶脂族聚酰胺，其具有至少80°C的玻璃化转变温度(Tg)和至少70J/g的熔融焓(Λ H)，和/或 (Α.2)半结晶半芳族聚酰胺，其具有至少110°C的Tg和至少70J/g的熔融焓(Λ H )。4.如权利要求1-3中任意一项所述的链条引导装置或链条张紧器，其中所述SCPA包含 (Α.1)半结晶脂族聚酰胺和 (Α.2)半结晶半芳族聚酰胺 其中相对于所述聚合材料的总重量，(Α.2)以0.01-10重量％的量存在。5.如权利要求1-4中任意一项所述的链条引导装置或链条张紧器，其中所述SCPA具有熔融温度(Tm)，并且所述滑动元件已经在低于Tml00°C和低于Tm20°C之间的温度下退火至少I小时。6.如权利要求1-6中任意一项所述的链条引导装置或链条张紧器，其中所述聚合材料包含至少一种其他组分，所述其他组分选自一种或多种如下的组并且以指定量存在: (B.a) 0.01-20重量％的不同于所述半结晶聚酰胺的聚合物； (B.b)0.01-20重量％的固体无机润滑颗粒，其包含选自由二硫化钥、石墨、氮化硼和氮化硅烷以及它们的任意混合物组成的组的材料； (B.c) 0.01-5重量％的无机成核剂，其包含微滑石和/或碳黑； (B.d) 0.01-10重量％的除(B.b)和(B.c)外的无机填料...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗伊·安托万·翰德里克斯·威廉姆斯·普罗斯特，米歇尔·休伯图斯·海伦娜·谬维森，王竹鹃，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：
国别省市：
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