[发明专利]减少摩擦并增强耐磨性的制品

说明书

本发明涉及一种减少摩擦并提高耐磨性的制品，特别是涉及一种具有减少摩擦和提高耐磨性的含氟树脂制品，其适于非润滑轴承和动力密封使用。

含氟聚合物或树脂，对化学药品和热具有较强的抵抗力，其已被广泛用于工业和民用树脂。然而，传统的含氟聚合物，由于材料的磨损或蠕变变形，其不能在摩擦运动的环境中使用。为了克服此缺点，可在传统的含氟聚合物中加入某种填充剂。然而，此种填充剂会破坏含氟树脂的固有的优良性质。其结果，它的使用范围受到环境的限制，且不能全部获得满意的效果。

相应地，本发明的一个目的是提供一种产品，其可降低摩擦并提高耐磨性，与此同时可保持聚合物的固有的优良性能。

本发明的进一步的目的是提供一种产品，其可降低摩擦和提高耐磨性，同时也提高了负载电阻。

根据本发明的第一特征，具有降低摩擦和增强耐磨性的产品，包含一成形树脂，其包含至少一种电离辐射辐照的含氟聚合物。成形树脂可以包括重量百分比从1％到100％的粉未状的含氟聚合物，及从99％到0％的高分子聚合物，该高分子聚合物不受电离辐射的影响。该成形树脂可通过对模压粉末的混合物压制而成。其中该混合物主要包含重量百分比从1％到100％的粉末状的含氟聚合物，及从99％到0％的不受电离辐射影响的高分子聚合物。该含氟聚合物在有氧存在的情况下最好接受全部放射剂量为从1KGY到10MGY的电离辐射。且其最好能在不低于起始含氟聚合物熔点的温度下接受电离辐射。

根据本发明的第二个特征，具有降低摩擦和提高耐磨性的产品，其包含一种成形树脂，该成形树脂包含从1％到100％的粉末状的电离辐射照射的含氟聚合物，电离辐射照射的含氟聚合物粉末的每一颗粒的直径小于1毫米，其中该电离辐射照射的含氟聚合物粉末其具有如此的特性即包含重量百分比小于99％的高分子聚合物和多于1％的电离辐射照射含氟聚化物粉末的成形树脂的磨损系数小于仅包含高分子聚合物的成形树脂的一半。该电离辐射照射的含氟聚合物粉末最好在有氧存在的情况下接受总剂量为1KGY到10MGY的电离辐射。最好地，该电离辐射照射含氟聚合物粉末为这种含氟聚合物粉末，其在氧存在的情况下在不低于起始含氟聚合物熔点的温度下接受电离辐射。

根据本发明的第三个特征，具有降低摩擦和增强耐磨性的产品，其包含一成形树脂，该成形树脂包含电离辐射照射的含氟聚合物，其峰值结晶熔点低于325℃，结晶的热量小于40J／g，且磨损系数小于包含非照射含氟聚合物的成形树脂的一半。该电离辐射照射的含氟聚合物最好为一种含氟聚合物，其在氧存在的情况下在不低于起始含氟聚合物熔点的温度下接受电离辐射。最好地，该成形树脂通过模压电离辐射照射的含氟聚合物粉末压制而成，该电离辐射照射的含氟聚合物粉末是在氧存在的条件下在不低于起始含氟聚合物熔点的温度下接受电离辐射的粉末。

按照本发明的具有降低摩擦及增强耐磨性的产品，其特征在于具有一包含电离辐射照射的含氟聚合物的成形树脂。该电离辐射照射的含氟聚合物为一种接受电离辐射的含氟聚合物。在日本公开专利申请No．6-116423(美国专利No．5，444，103)，No．7-118423和No．7-118424中揭示了一种制造电离辐射照射的聚四氟乙烯聚合物的工艺，(此后用PTFE代表)，其通过在特定条件下使PTFE接受电离辐射，从而在抗断伸展和抗断强度的辐射激发的衰减的降低方面有所提高。

本发明中使用的含氟聚合物可包括PTFE，四氟乙烯-全氟(烷基乙烯醚)聚合物(此处指PFA)，四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(此处指FEP)及其类似物。该PTFE可包含摩尔百分比小于0．2％的单体，其可以为诸如全氟(烷基乙烯醚)，六氟丙烯，全氟(烷基乙烯)及三氟氯乙烯的共聚物。如果含氟聚合物包含前述的共聚物，则它们的分子结构中也可包含少量的其它元素。

根据本发明，该产品不仅可由单一的含氟聚合物的化合物组成，也可为两种或更多化合物的混合物构成。

此外，高分子聚合物，而非含氟聚合物，特别是具有热电阻特性的高分子聚合物可混入含氟聚合物的单一化合物中，或混入两种或更多化合物的混合物中。在此情况下，不仅合成的混合物可接受电离辐射，而且单一的含氟聚合物也可接受电离辐射，然后其与高分子聚合物混合。该高分子聚合物在氧存在的情况下最好具有高于300℃的热阻。此种高分子聚合物包含诸如乙烯-四氟乙烯共聚物，乙烯-氟氯乙烯共聚物，丙烯-四氟乙烯共聚物和亚乙烯氟化物-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物；聚酰亚胺，芳族酰胺，聚芳烯硫化物和芳族聚酯的含氟聚合物。