[发明专利]一种PBO复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种PBO复合材料及其制备方法和应用，以重量份数计，PBO复合材料包括以下原料：热塑性树脂40～60份、PBO纤维5～15份、增强材料0～20份、耐磨材料5～15份、抗氧剂0.5～1份和润滑剂0.5～1份。该复合材料通过将PBO纤维、增强材料、耐磨材料共同应用在热塑性树脂中，使其具有超高耐磨性和较高强度。实验结果表明：PBO复合材料的拉伸强度为45～95MPa；弯曲强度为64～110MPa；缺口冲击强度为2.8～6.3KJ.m^‑2；摩擦系数为0.145～0.186。

技术领域

本发明属于耐磨材料技术领域，尤其涉及一种PBO复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

商用车底盘上有很多衬套的使用，但是目前以铜衬套、合金衬套为主，塑料衬套有部分应用；一般要求不高的场合，高分子耐磨衬套都可以替代金属衬套，而且具有耐磨、免维护的特点；但是一些要求高的场合，比如高载荷，高频率的条件，一般的塑料衬套就很难满足要求。这就对材料的耐磨性及强度有着极高的要求。

转向节是车轮转向的铰链，一般呈叉形。上下两叉有安装主销的两个同轴孔，转向节轴颈用来安装车轮，转向节上销孔的两耳通过主销与前轴两端的拳形部分相连，使前轮可以绕主销偏转一定角度而使汽车转向。为了减小磨损，转向节销孔内压入耐磨衬套，一般的粉末冶金衬套耐磨性比较差，需要润滑脂润滑，造成资源浪费。由于转向的频率很高，一般的高分子耐磨衬套长周期磨损会比较大，因此对材料的耐磨性提出了更高的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种PBO复合材料及其制备方法和应用，该PBO复合材料具有优异耐磨性和较高强度。

本发明提供了一种PBO复合材料，以重量份数计，包括以下原料：

热塑性树脂40～60份、PBO纤维5～15份、增强材料0～20份、耐磨材料5～15份、抗氧剂0.5～1份和润滑剂0.5～1份。

在本发明中，所述树脂选自PBT、尼龙、PET、PPS和PEEK中的一种或多种。具体实施例中，所述树脂选自PBT、PA6或PET。

在本发明中，所述增强材料选自碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维和矿物纤维中的一种或多种。

在本发明中，所述耐磨材料选自PTFE、MoS₂、石墨、芳纶和超高分子量聚乙烯中的一种或多种。所述超高分子量聚乙烯的分子量为500-800万。

在本发明中，所述PBO纤维的形态包括长纤维、短纤维、浆粕和粉末中的一种或多种。所述短纤维的长度为5-6毫米。

在本发明中，所述抗氧剂选自抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1098和抗氧剂1076中的一种或多种；具体实施例中，所述抗氧剂选自质量比1：1的抗氧剂168和抗氧剂1010；或质量比为1：1的抗氧剂168和抗氧剂1098；

所述润滑剂选自硅酮、E蜡和硬脂酸钙中的一种或多种。

在本发明中，所述PBO复合材料具体包括：

PBT树脂75份，PTFE 15份，PBO短纤维10份，抗氧剂168 0.2份，抗氧剂1010 0.2份，润滑剂硬脂酸钙0.3份；

或包括PBT树脂70份，PTFE15份，PBO浆粕5份，碳纤维10份，抗氧剂168 0.2份，抗氧剂1010 0.2份，润滑剂硬脂酸钙0.3份；

或包括PBT树脂70份，PTFE 10份，PBO长纤维10份，芳纶短纤维8份，抗氧剂168 0.2份，抗氧剂1010 0.2份，润滑剂硬脂酸钙0.3份；

或包括PBT树脂67份，PTFE 10份，碳纤维10份，芳纶粉末8份，二硫化钼5份，抗氧剂168 0.2份，抗氧剂1010 0.2份，润滑剂硬脂酸钙0.3份；