Износоустойчивый материал из модифицированного политетрафторэтилена

Изобретение относится к получению износоустойчивого материала из модифицированной политетрафторэтиленовой смолы. Материал получают посредством достаточного смешивания полимера поли(фенил-п-гидроксибензоата), применяемого в качестве модификатора, с политетрафторэтиленовой смолой в определенном весовом соотношении. Затем осуществляют холодное прессование и спекание или горячее прессование и спекание. Износоустойчивый материал, полученный из модифицированной политетрафторэтиленовой смолы, обладает очень низким средним коэффициентом износа. 3 з.п. ф-лы, 4 пр.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к износоустойчивому материалу, в частности износоустойчивому материалу из модифицированной политетрафторэтиленовой смолы.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящее время износоустойчивые материалы, применяемые в Китае, главным образом включают фенольную смолу, стекловолокно, дисульфид молибдена, углеродное волокно и т.п. Однако главным недостатком данных материалов является сильный износ при истирании.

Дополнительно, политетрафторэтилен часто модифицируют общепринятыми способами с помощью добавления в него неорганических наполнителей, таких как стекловолокно, графит и дисульфид молибдена; однако в связи с высоким износом и коротким периодом эксплуатации данные материалы склонны приводить к износу истирающихся сопряженных деталей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является обеспечение износоустойчивого материала из модифицированной политетрафторэтиленовой смолы, главным образом, решение технических проблем в известном уровне техники, например, существующие износоустойчивые материалы обладают относительно высоким износом, в частности, они приводят к значительному повреждению истирающихся сопряженных деталей.

Для того чтобы достичь цели настоящего изобретения, обеспечивают износоустойчивый материал модифицированной политетрафторэтиленовой смолы по настоящему изобретению, который получают посредством добавления полимера поли(фенил-п-гидроксибензоата) в политетрафторэтиленовую смолу, равномерного смешивания, а затем проведения холодного прессования и спекания или горячего прессования и спекания.

В вышеуказанном износоустойчивом материале содержание полимера поли(фенил-п-гидроксибензоата) составляет 15-50 вес.%, и содержание политетрафторэтиленовой смолы составляет 50-85 вес.%; предпочтительно содержание полимера поли(фенил-п-гидроксибензоата) составляет 20-45 вес.%, и содержание политетрафторэтиленовой смолы составляет 55-80 вес.%; более предпочтительно содержание полимера поли(фенил-п-гидроксибензоата) составляет 25 вес.%, и содержание политетрафторэтиленовой смолы составляет 75 вес.%.

В способе холодного прессования и спекания смесь полимера поли(фенил-п-гидроксибензоата) и политетрафторэтиленовой смолы сперва равномерно добавляют в специальную металлическую форму и прессуют с помощью давления 20-100 MПа/см² при комнатной температуре с образованием плотного предварительно формованного продукта определенной геометрической формы, затем предварительно формованный продукт нагревают до температуры 360~380^oC, выдерживают при такой температуре определенный период времени и затем охлаждают для получения продукта желаемого размера.

В способе горячего прессования и спекания спекаемый предварительно формованный продукт быстро помещают в форму, предварительно нагретую до температуры 360~380^oC, затем прессуют и охлаждают с помощью воды или воздуха; альтернативно, предварительно формованный продукт вместе с формой могут помещать в печь для спекания и спекать при повышенной температуре, прессовать и охлаждать непосредственно после извлечения из печи.

Полимер поли(фенил-п-гидроксибензоат) применяют в качестве модификатора в настоящем изобретении, поскольку поли(фенил-п-гидроксибензоат) обладает высокой самосмазываемостью, может быть решена типичная проблема высокого износа, особенно большого повреждения истирающихся сопряженных деталей, вызванного обычно заполненным тетрафторэтиленом. Материал по настоящему изобретению может использоваться для производства деталей, которые будут применяться в очень жестких условиях, таких как высокая температура, высокое давление, безмасляная смазка и коррозия.

Износоустойчивый материал модифицированной политетрафторэтиленовой смолы по настоящему изобретению имеет очень низкий средний коэффициент износа, и наиболее значимым свойством материала является его устойчивость к износу при истирании, которая не причиняет повреждения истирающимся сопряженным деталям. Такой материал имеет широкие перспективы применения и может использоваться в широком спектре отраслей промышленности, включая машиностроение, авиацию, авиакосмическую промышленность, электронные устройства и электрооборудование.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Настоящее изобретение далее иллюстрируется следующими примерами, которые не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения.

В каждом из следующих примеров поли(фенил-п-гидроксибензоат) с обозначением продукта CGZ351 и политетрафторэтиленовую смолу с обозначением продукта CGM021 приобретают в исследовательском институте химической промышленности Zhong Hao Chenguang.

Пример 1

Поли(фенил-п-гидроксибензоат) и политетрафторэтиленовую смолу в достаточной мере смешивают в весовом соотношении 1:3 и затем преобразуют смолу с помощью холодного прессования и спекания. Средний коэффициент износа полученной в результате смолы составляет 1,6×10^-5 г/ч.

Предварительно формованный продукт нагревают до температуры 370^oC, выдерживают при такой температуре в течение определенного периода времени, охлаждают с образованием продукта желаемого размера.

Пример 2

Поли(фенил-п-гидроксибензоат) и смолу политетрафторэтилена смешивают в достаточной мере в весовом соотношении 11:39 и затем преобразуют смолу с помощью горячего прессования и спекания. Средний коэффициент износа полученной в результате смолы составляет 2,1×10^-5 г/ч.

Предварительно формованный продукт вместе с формой помещают в печь для спекания, спекают при повышенной температуре до 365^oC, выдерживают при такой температуре в течение определенного периода времени, затем прессуют и охлаждают непосредственно после извлечения из печи с образованием продукта желаемого размера.

Пример 3

Поли(фенил-п-гидроксибензоат) и политетрафторэтиленовую смолу смешивают в достаточной мере в весовом соотношении 3:17 и затем преобразуют в смолу с помощью холодного прессования и спекания. Средний коэффициент износа полученной в результате смолы составляет 3,0×10^-5 г/ч.

Предварительно формованный продукт нагревают до температуры 375^oC, выдерживают при такой температуре в течение определенного периода времени и затем охлаждают с образованием продукта желаемого размера.

Пример 4

Поли(фенил-п-гидроксибензоат) и политетрафторэтиленовую смолу смешивают достаточно в весовом соотношении 1:1 и затем преобразуют смолу с помощью горячего прессования и спекания. Средний коэффициент износа полученной в результате смолы составляет 1,5×10^-5 г/ч.

Предварительно формованный продукт нагревают до температуры 360^oC, выдерживают при такой температуре в течение определенного периода времени и затем охлаждают с образованием продукта желаемого размера.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Износоустойчивый материал, полученный из модифицированной политетрафторэтиленовой смолы по настоящему изобретению, обладает очень низким средним коэффициентом износа. Наиболее значимым свойством материала является устойчивость к износу при истирании, которая не причиняет повреждения истирающимся сопряженным деталям. Такой материал имеет широкие перспективы применения и может использоваться в широком спектре отраслей промышленности, включая машиностроение, авиацию, авиакосмическую промышленность, электронные устройства и электрооборудование.

1. Износоустойчивый материал из модифицированной политетрафторэтиленовой смолы, отличающийся тем, что он получен посредством смешивания полимера поли(фенил-п-гидроксибензоата) с политетрафторэтиленовой смолой и последующего проведения холодного или горячего прессования под давлением 20-100 МПа/см² и спекания при температуре 360-380°C.

2. Износоустойчивый материал по п. 1, где содержание полимера поли(фенил-п-гидроксибензоата) составляет 15-50 вес.%, и содержание политетрафторэтиленовой смолы составляет 50-85 вес.%.

3. Износоустойчивый материал по п. 2, где содержание полимера поли(фенил-п-гидроксибензоата) составляет 20-45 вес.%, и содержание политетрафторэтиленовой смолы составляет 55-80 вес.%.

4. Износоустойчивый материал по п. 3, где содержание полимера поли(фенил-п-гидроксибензоата) составляет 25 вес.%, и содержание политетрафторэтиленовой смолы составляет 75 вес.%.