[发明专利]一种桥梁支撑滑动元件用热塑性聚酯组合物以及一种滑动元件

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物材料领域，具体涉及一种滑动元件用热塑性聚酯组合物以及一种滑动元件。

背景技术

在建筑、机械、汽车领域的结构工程应用中，存在使用的耐磨滑动元件结构，其需要承受相当的负载或能适于各级地震，并在结构的不同部件之间允许相对运动，包括相对滑动、旋转或转动。在结构中设置滑动块或铰链连接以满足上述运动。

上述滑动块或铰链连接通常包括一对适于相对滑动、旋转和/或转动的平或曲表面以允许相对运动和/或旋转。为了尽量减少各部分中静态和动态摩擦，上述一对表面的第一表面由金属例如奥氏体不锈钢或铝合金或镀硬铬铁素体钢制成，而另一表面方便地由一种低摩擦聚合物制成。在滑动表面之间通常使用润滑剂用于进一步减少各部分之间的摩擦。

自从上世纪六十年代聚四氟乙烯（PTFE）被广泛用作低摩擦材料，其具有良好的抗压强度、化学惰性、耐候性和低摩擦系数，很适合耐磨滑动元件结构。然而，PTFE的已知缺点使其在滑动元件的应用上存在一定的局限性。

PTFE存在“冷流”的蠕变现象，在高温时该现象更加明显。同时，在温度高于30℃时，PTFE的硬度变小。因此在较高及高温条件下，PTFE滑动元件结构在压缩负载方面受到限制。欧洲标准EN 1337规定PTFE滑动元件结构极限使用温度为48℃，以30℃作为临界点，温度在30℃以上，每增加1℃，PTFE滑动元件结构的抗压强度设计就要减少2%以降低PTFE的变形。从安全和经济的角度看，抗压强度的减少给其带来局限性。而玻璃纤维和碳纤维填充PTFE可以克服高温下材料变软的问题，但这些复合材料的摩擦系数比纯PTFE高，加速了与金属的磨损。其次，PTFE在低温下摩擦系数增大。在-35℃时，其与不锈钢的静摩擦系数上升至0.035。为说明这种影响，欧洲标准EN 1337-2规定最低使用温度为-35℃，排除在温度很低的北欧国家的使用。另外，PTFE的耐磨性相对较差。在极有利的条件下，用高性能的油脂润滑抛光的金属表面，PTFE的最大滑动距离达到10km，欧洲标准EN 1337以此作为PTFE的使用寿命。然而在苛刻的环境条件下，比如说滑动表面和润滑油的污染、金属表面变得更粗糙以及高温的使用环境都将加大PTFE的磨损。

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）被称为令人神奇的塑料，通过改性后具有良好的机械强度、较高的耐磨性、低摩擦系数的特点，较多应用于耐磨滑动元件结构。但是，上述材料在高载荷时形变较大，在高温度下其机械强度会迅速衰减，其工作温度不能用于高于48℃的条件，而且尺寸收缩率较大，诸多问题限制了其使用范围。另外，其成型加工方式局限为模压，成型效率较低。

聚酰胺（PA）具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，在制造耐磨滑动元件上有一定应用。但其吸水性大，尺寸稳定性差使其应用范围变窄。

聚甲醛（POM）为高度结晶的树脂，在热塑性树脂中是最坚韧的，具有很低的摩擦系数、耐高温和很好的几何稳定性的特性，较适合于制作耐磨滑动元件。但其不耐强酸强碱、耐侯差的缺点，使其不能用于特殊环境的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种尺寸稳定性好，耐候性好，在高载荷下形变较小的耐磨滑动元件用热塑性聚酯组合物以及一种耐磨滑动元件。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种用于滑动元件的热塑性聚酯组合物，按重量分数计包括：

热塑性聚酯100~200份；

润滑剂1~10份；

其中所述热塑性聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯及其衍生物、聚对苯二甲酸丁二醇酯及其衍生物中的一种或多种。

优选的，所述润滑剂选自：聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯、硅酮粉或硅酮母粒、二硫化钼、石墨、碳黑、碳化硅和氮化硅中的一种或多种。

优选的，按重量分数计还包括增强耐压填料1~10份。

优选的，所述增强耐压填料选自玻璃纤维、玻璃微珠、陶瓷微珠、硫酸钡和滑石粉中的一种或多种。

本发明还提供了一种滑动元件，包括：支撑部和/或滑动部；所述滑动部和/或支撑部滑动连接，且所述支撑部和滑动部由权利要求1所述的组合物形成；所述滑动元件为结构工程滑动元件；

所述桥梁支撑滑动元件的承载压为50MPa以上，滑动路程80km以上或滑动速度40mm/s以上。

优选的，所述滑动元件通过以下方法制备：

将所述组合物按照重量份数配比熔融混炼、挤出造粒，得到混合母料；