[发明专利]摩擦聚合物组合物

说明书

本申请要求于2012年5月16日提交的美国临时申请号61/647637以及于2012年9月5日提交的欧洲申请号12183130.9的优先权，出于所有目的将这些申请中的每一个的全部内容通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及一种芳香族聚酰亚胺聚合物，特别是一种具有改进的摩擦性能的芳香族聚酰胺-酰亚胺聚合物组合物，涉及一种用于其制造的方法以及涉及其用于制造摩擦物品的用途。

背景技术

热塑性塑料正越来越多地取代许多摩擦材料中的金属如在润滑金属中发现要求材料具有强度和耐磨性的许多汽车和工业应用中使用的径向和轴向轴承、发动机、齿轮、密封环。因为内部润滑的聚合物易于制造、更高的性能、更低或很少依赖外部润滑、以及更低的整体成本，它们正在取代在这些应用中的金属。

相当大的努力已经针对开发改进的摩擦材料。

例如，US 2005/0096234A(MACK，SR.等人)2005年5月5日描述了由多种塑料组合物形成的塑料结构，这些塑料组合物是由多种聚合物基质材料如值得注意地聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)以及其组合和多种添加剂(描述为第一和第二添加剂)形成。该第一添加剂是例如一种石墨化的沥青基碳纤维，如特别是Thermalgraph DKD或DKA(DKD或DKA纤维)。该第二添加剂包括值得注意地四氟乙烯(TFE)、二硫化钼、碳、石墨、滑石、以及氮化硼。

US 7,056,590 B(KS滑动轴承股份有限公司(KS GLEITLAGER GMBH))2006年6月6日披露了一种平面轴承复合材料，该复合材料具有金属支撑层，任选地施加到其上的多孔载体层，以及无铅滑动层(形成一个滑动配合件(sliding partner))并且其滑动层材料是基于塑料。该滑动层材料包含PEEK作为形成基质的塑料组分、以硫化锌的形式提供的润滑剂、以二氧化钛的形式提供的硬化组分，并且附加地包含碳纤维。该润滑剂和硬化组分相对于该滑动层材料的质量的重量百分比比例是在按重量计从5％至15％的范围内，并且该润滑剂和硬化组分是以具有不大于500nm的粒径D50值的细颗粒的形式提供。

已知的是可将多种材料加入到聚合物基质材料中以提供或增强它们的摩擦性能。然而，改进摩擦性能的添加剂的选择一直是并将继续是困难的，因为提供或增强一种令人希望的摩擦性能如磨损或摩擦系数(COF)降低的添加剂可能降低另一种令人希望的特性，如降低韧度或冲击性能、降低拉伸强度、降低拉伸伸长率、或降低疲劳性能。

例如，聚酰亚胺已经与多种润滑剂包括石墨、二硫化钼、氮化铋以及类似物混配以提高在苛刻条件下的耐磨性。对于要求良好的摩擦和磨损性能的多种应用中的使用，包含聚酰亚胺和石墨，连同氟聚合物的组合物已经获得了广泛接受。然而，当以获得所希望的摩擦和磨损特性所需的水平与这些添加剂配混时，也降低了这些材料的强度性能。

此外，还已知的是添加剂的效果(例如像所述添加剂的磨损降低)对于其所加入的聚合物是特定的。

因此对于基于聚合物基质材料和添加剂的新组合的新的聚合物组合物存在一种持续的需求，这些聚合物组合物在很宽的操作条件范围内具有改进的摩擦性能，同时保持该聚合物基质材料的所有关键性能(如高强度或韧度)。

附图简要说明

图1说明了在恒定速度(10m/s)和从4-14MPa变化的压力下测得的由实例5的组合物制成的拉伸条的磨损速率(mm/h)与在恒定速度(1m/s)和从0.5至4MPa变化的压力下测得的由对比实例C8的组合物制成的拉伸条的磨损速率(mm/h)的比较。

发明概述

本发明由此涉及一种树脂组合物[组合物(C)]，包括：

-基于该组合物(C)的总体积，按体积计(％v)从40％至95％的至少一种芳香族聚酰亚胺[聚合物(PI)]；