(19)国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(45)授权公告日(21)申请号6.0(22)申请日2020.03.05(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN111218111(43)申请公布日2020.06.02(73)专利权人海安县恒益滑动轴承有限公司地址226600江苏省南通市海安市海安镇开元大道68号(72)发明人(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569专利代理师(51)Int.Cl.C08L79/08(2006.01)C08L27/18(2006.01)C08K13/04(2006.01)C08K7/06(2006.01)C08K7/14(2006.01)C08K3/30(2006.01)C08K3/04(2006.01)C08K3/08(2006.01)(56)对比文件CN109897376A,2019.06.18审查员(54)发明名称一种自润滑耐磨材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种自润滑耐磨材料及其制备方法和应用，属于自润滑耐磨材料领域。本发明利用二硫化钼、石墨和铅粉、聚四氟乙烯共同作为润滑剂，而不需要进行外部加油润滑，实现产品自润滑性能的要求；本发明利用所述聚酰亚胺与聚四氟乙烯和玻璃纤维作为本体粘合剂，可以承受特殊工况条件下的高耐腐蚀性能要求；所述自润滑耐磨材料的抗拉强度(20)190N/mm(75ksi)；屈服强度(20)310N/mm；耐温度250；玻璃化温度320；摩擦系数0.18～0.25；硬度HRC50～65；表面质量目测无缺陷，是一种优异的滑动轴承或滑板制作材料。权利要求书1页说明书5页附图1页CN1112181111.一种自润滑耐磨材料，其特征在于，由以下质量百分含量的制备原料制成：短切碳纤维8～12％，玻璃纤维0.5～1％，二硫化钼2～3％，石墨1～2％，聚四氟乙烯2～3％，铅粉1％，聚酰亚胺余量。2.根据权利要求1所述的自润滑耐磨材料，其特征在于，所述短切碳纤维的型号为T400型，纤长为1～6mm。3.根据权利要求1所述的自润滑耐磨材料，其特征在于，所述玻璃纤维为粉剂，所述玻璃纤维的粒径为9～13μm。4.根据权利要求1所述的自润滑耐磨材料，其特征在于，所述二硫化钼和石墨的粒径独立地为400～600目。5.根据权利要求1所述的自润滑耐磨材料，其特征在于，所述聚四氟乙烯为粉料，所述聚四氟乙烯的粒径为5～15μm。6.根据权利要求1所述的自润滑耐磨材料，其特征在于，所述铅粉的粒径为200目。7.根据权利要求1所述的自润滑耐磨材料，其特征在于，所述聚酰亚胺的类型为YZPIMP8.权利要求1～7任一项所述自润滑耐磨材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将短切碳纤维、玻璃纤维、二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯、铅粉和熔融的聚酰亚胺混合，得到混合物料；将所述混合物料依次进行碾压制坯、玻璃化处理和机械加工，得到自润滑耐磨材料。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述混合的过程包括：将二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯和铅粉混合，得到第一混合物料；将所述第一混合物料与玻璃纤维混合，得到第二混合物料；将所述第二混合物料与短切碳纤维混合，得到第三混合物料；将所述第三混合物料与熔融的聚酰亚胺混合。10.权利要求1～7任一项所述自润滑耐磨材料或权利要求8～9任一项所述制备方法制备得到的自润滑耐磨材料在制造滑动轴承或滑板中的应用。CN111218111一种自润滑耐磨材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及自润滑耐磨材料技术领域，尤其涉及一种自润滑耐磨材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]冶金行业所用耐磨滑板副，多为金属与金属摩擦副，需要进行加油润滑维护，而对于某些特殊机械设备或滑动部件，由于受高温、高压、腐蚀等特殊工况条件影响，无法实现对其正常加油维护，导致设备提前报废。例如钢铁轧机，特别是钢板剪切机刀刃导向滑板，由于钢板需要高温轧制，轧制过程还需要大量含腐蚀性的冷却液冷却钢板，同时设备需要连续不断地进行运转。在工作中不但无法加油，而且冷却液极易造成滑板腐蚀生锈；又例如钢板卷取机卷筒，由于高温钢板卷覆其上，无法实现对卷筒内部滑板的加油润滑和冷却，由此常常造成高温干摩擦而使得卷筒卡死，极易造成设备严重磨损乃至运行不可靠，使其提前进入磨损极限而使设备报废。[0003]因此，对耐磨材料进行改进，提供一种能耐较高温度、高压、高耐磨、高耐腐蚀的自润滑耐磨材料具有重要的意义。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种自润滑耐磨材料及其制备方法和应用，所述自润滑耐磨材料实现了高耐温、高耐压、高耐磨、高耐腐等冶金行业特殊性能要求的技术性能指标。[0005]为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：[0006]本发明提供了一种自润滑耐磨材料，包括以下质量百分含量的制备原料：短切碳纤维8～12％，玻璃纤维0.5～1％，二硫化钼2～3％，石墨1～2％，聚四氟乙烯2～3％，铅粉1％，聚酰亚胺余量。[0007]优选的，所述短切碳纤维的型号为T400型，纤长为1～6mm。[0008]优选的，所述玻璃纤维为粉剂，所述玻璃纤维的粒径为9～13μm。[0009]优选的，所述二硫化钼和石墨的粒径独立地为400～600目。[0010]优选的，所述聚四氟乙烯为粉料，所述聚四氟乙烯的粒径为5～15μm。[0011]优选的，所述铅粉的粒径为200目。[0012]优选的，所述聚酰亚胺的类型为YZPIMP型。[0013]本发明提供了上述技术方案所述自润滑耐磨材料的制备方法，包括以下步骤：[0014]将短切碳纤维、玻璃纤维、二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯、铅粉和熔融的聚酰亚胺混合，得到混合物料；[0015]将所述混合物料依次进行碾压制坯、玻璃化处理和机械加工，得到自润滑耐磨材[0016]优选的，所述混合的过程包括：将二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯和铅粉混合，得到第一混合物料；将所述第一混合物料与玻璃纤维混合，得到第二混合物料；将所述第二混合物CN111218111料与短切碳纤维混合，得到第三混合物料；将所述第三混合物料与熔融的聚酰亚胺混合。[0017]本发明提供了上述技术方案所述自润滑耐磨材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的自润滑耐磨材料在制造滑动轴承或滑板中的应用。[0018]本发明提供了一种自润滑耐磨材料，包括以下质量百分含量的制备原料：短切碳纤维8～12％，玻璃纤维0.5～1％，二硫化钼2～3％，石墨1～2％，聚四氟乙烯2～3％，铅粉1％，聚酰亚胺余量。本发明利用二硫化钼、石墨和铅粉、聚四氟乙烯共同作为润滑剂，所述润滑剂能够均匀分布于自润滑耐磨材料的所有部位，使得耐磨材料在相对运动过程中，由二硫化钼、石墨和铅粉、聚四氟乙烯起润滑作用，而不需要进行外部加油润滑，实现产品自润滑性能的要求；本发明利用所述聚酰亚胺与聚四氟乙烯和玻璃纤维作为本体粘合剂，可以承受特殊工况条件下的高耐腐蚀性能要求；一般碳纤维滑动轴承多采用环氧树脂作为固 化粘结剂，耐温小于160，硬度小于HRC35；本发明采用聚酰亚胺作为固化粘合剂，其材料 耐高温温度提高到250，硬度提高到HRC 50～65；最终使得所述自润滑耐磨材料实现了高 耐温、高耐压、高耐磨、高耐腐等冶金行业特殊性能要求的技术性能指标。实施例的结果表 明，本发明所述自润滑耐磨材料的抗拉强度(20)190N/mm ；耐温度250；玻璃化温度320；摩擦系数0.18～ 0.25；硬度HRC 50～65；表面质量目测无缺陷，合格，是一种优异的滑动轴承或滑板制作材 附图说明[0019] 图1为利用本发明的自润滑耐磨材料制造滑板的结构示意图，1‑滑板体，2‑自润滑 耐磨材料，3‑短切碳纤维；A代表切面位置，A‑A代表切面对应的横截面。 具体实施方式 [0020] 本发明提供了一种自润滑耐磨材料，包括以下质量百分含量的制备原料：短切碳 纤维8～12％，玻璃纤维0.5～1％，二硫化钼2～3％，石墨1～2％，聚四氟乙烯2～3％，铅粉 1％，聚酰亚胺余量。 [0021] 在本发明中，若无特殊说明，所需制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。 [0022] 以质量百分含量计，本发明提供的自润滑耐磨材料的制备原料包括短切碳纤维8 ～12％，优选为9～11％，更优选为10％。在本发明中，所述短切碳纤维的型号优选为T400 型，纤长优选为1～6mm，更优选为3～5mm。本发明利用短切碳纤维作为基体材料，实现高强 度、高耐磨、高耐压，同时实现高耐腐蚀的特性要求。 [0023] 以质量百分含量计，本发明提供的自润滑耐磨材料的制备原料包括玻璃纤维0.5 ～1％，优选为0.6～0.9％，更优选为0.7～0.8％。在本发明中，所述玻璃纤维优选为粉剂， 所述玻璃纤维的粒径优选为9～13μm，优选为10～12μm。 [0024] 以质量百分含量计，本发明提供的自润滑耐磨材料的制备原料包括二硫化钼2～ 3％，优选为2.2～2.8％，更优选为2.5～2.6％。在本发明中，所述二硫化钼的粒径优选为 400～600目。 [0025] 以质量百分含量计，本发明提供的自润滑耐磨材料的制备原料包括石墨1～2％， 优选为1 CN111218111 [0026]以质量百分含量计，本发明提供的自润滑耐磨材料的制备原料包括聚四氟乙烯2 ～3％，优选为2.2～2.8％，更优选为2.5～2.6％。在本发明中，所述聚四氟乙烯优选为粉 料，所述聚四氟乙烯的粒径优选为5～15μm，更优选为8～12μm。 [0027] 以质量百分含量计，本发明提供的自润滑耐磨材料的制备原料包括铅粉1％。在本 发明中，所述铅粉的粒径优选为200目。在本发明中，所述二硫化钼、石墨和铅粉、聚四氟乙 烯共同作为润滑剂，且二硫化钼、石墨和铅粉、聚四氟乙烯均匀分布于自润滑耐磨材料的所 有部位，材料在相对运动过程中，由二硫化钼、石墨和铅粉、聚四氟乙烯起润滑作用，不需要 进行外部加油润滑，实现产品自润滑性能的要求。 [0028] 以质量百分含量计，本发明提供的自润滑耐磨材料的制备原料包括聚酰亚胺余 量。在本发明中，所述聚酰亚胺的类型优选为YZPIMP型。在本发明中，所述聚酰亚胺与聚四 氟乙烯和玻璃纤维作为本体粘合剂，同时兼具自润滑性能，且这些材料均为耐酸碱的高耐 腐蚀材料，可以承受特殊工况条件下的高耐腐蚀性能要求。本发明采用聚酰亚胺与聚四氟 乙烯和玻璃纤维粉作为滑板体的粘结剂，确保了材料本体自润滑、高耐温、高耐腐、高强度 的性能要求。 [0029] 本发明提供了上述技术方案所述自润滑耐磨材料的制备方法，包括以下步骤： [0030] 将短切碳纤维、玻璃纤维、二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯、铅粉和熔融的聚酰亚胺混 合，得到混合物料； [0031] 将所述混合物料依次进行碾压制坯、玻璃化处理和机械加工，得到自润滑耐磨材 [0032]本发明将短切碳纤维、玻璃纤维、二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯、铅粉和熔融的聚酰 亚胺混合，得到混合物料。在本发明中，所述混合的过程优选包括：将二硫化钼、石墨、聚四 氟乙烯和铅粉混合，得到第一混合物料；将所述第一混合物料与玻璃纤维混合，得到第二混 合物料；将所述第二混合物料与短切碳纤维混合，得到第三混合物料；将所述第三混合物料 与熔融的聚酰亚胺混合。本发明对得到所述第一混合物料、第二混合物料、第三混合物料以 及第三混合物料与熔融的聚酰亚胺的混合过程没有特殊的限定，选用本领域熟知的过程能 够将物料混合均匀即可。本发明先将所有粉剂材料充分混合，能够保证粉剂材料在产品材 料本体中的均匀度。在本发明中，所述熔融的聚酰亚胺优选通过将聚酰亚胺在不锈钢熔锅
