[发明专利]一种适用于海水边界润滑工况的聚合物复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种适用于海水边界润滑工况的聚合物复合材料，该复合材料的组成及各组分的体积分数为：聚醚醚酮55‑99.5%、增强填料0‑30%、功能性纳米颗粒0.5‑20%。本发明还公开了该复合材料的制备方法。本发明所述聚合物复合材料在海水介质的摩擦过程中，在磨擦界面发生摩擦化学反应，在金属对偶表面形成具有优良高遮盖性和高承载能力的边界膜。在配备有电化学工作站的摩擦试验机上进行的原位摩擦实验表明，该聚合物复合材料在海水介质中具有优异的摩擦学性能，同时由功能性纳米颗粒摩擦化学反应导致生成的高性能边界膜可显著降低金属对偶的电化学腐蚀。该复合材料对于海水介质中聚合物‑金属摩擦副的设计具有重要的意义。 1

主权项

1.一种适用于海水边界润滑工况的聚合物复合材料，其特征在于该复合材料的组成及各组分的体积分数为：聚醚醚酮55‑99.5%、增强填料0‑30%、功能性纳米颗粒0.5‑20%。

2.如权利要求1所述的聚合物复合材料，其特征在于所述增强填料为碳纤维、芳纶纤维、芳纶颗粒中的任意一种。

3.如权利要求1所述的聚合物复合材料，其特征在于所述功能性纳米颗粒为氮化硼、氮化硅、碳化硅纳米颗粒中的任意一种。

4.如权利要求1至3中任一项所述的一种适用于海水边界润滑工况的聚合物复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：

1）将聚醚醚酮、增强填料、功能性纳米颗粒混合均匀后置于干燥箱中干燥，干燥12‑24h，干燥温度为150℃；

2）将干燥的混合物转移至双螺杆挤出机中熔融后挤出，然后将熔融的挤出料经注射机注塑成型。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述双螺杆挤出机的一区加热温度370~375℃，二区温度380~385℃，三区温度390~395℃，四区温度400~405℃，螺杆转速为100~300rpm；所述注射机的注射模具温度为100~200℃，注射筒温度350~450℃，注射背压1~5MPa，注射压力100~200MPa。