滑动轴承及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含有氟化处理粘结层的滑动轴承，所述滑动轴承包含滑动层、支撑层以及至少一个表面氟化处理的粘结层。本发明专利技术还提供一种制备上述滑动轴承的方法。本发明专利技术的滑动轴承粘结层在保持粘结强度的同时，使得粘结层中的氟元素含量较低，从而降低了原料成本和对环境的不利影响。

Sliding bearing and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
滑动轴承及其制备方法
本专利技术属于滑动轴承
，涉及一种含有氟化处理粘结层的滑动轴承及其制备方法。
技术介绍
滑动轴承是指在滑动摩擦下工作的轴承。常用的滑动轴承材料有轴承合金、耐磨铸铁、铜基和铝基合金、粉末冶金材料、塑料、橡胶、硬木、碳石墨、聚四氟乙烯、改性聚甲醛等。其中聚四氟乙烯制备的滑动轴承可以自润滑，在不使用润滑剂的情况下，可以靠本体材料润滑，相比于金属类滑动轴承，具有无污染、绿色环保、耗能小、摩擦系数低、安全性能高等优势，因此得到广泛地应用。通常聚四氟乙烯是作为滑动轴承的滑动层来实现良好的润滑，并通过和金属的支撑层结合，以提高轴承的承载能力。但是聚四氟乙烯的极性很低，必须通过特殊的技术来实现其与金属支撑层的有效结合、从而满足轴承的使用要求。常见的实现聚四氟乙烯与金属支撑层的有效结合方法，如专利US8931957B2所提及：先在金属板上烧结多孔铜粉层作为粘结层，然后铺放聚四氟乙烯或其混合物，在热和压力作用下使得聚四氟乙烯进入到多孔铜粉层的孔隙中，在冷却定型后与金属支撑层形成整体的结构。但是该方法工艺较复杂，铜粉的使用也影响了产品的经济性。此外，在国内专利200780053013.3、201280019939.1和国际专利PCT/EP2013/070239中也提及了一种使用含氟聚合物为主体的粘结剂来粘结聚四氟乙烯滑动层与金属支撑层。但是，含氟聚合物生产过程中存在对环境的不利影响，而且含氟聚合物的使用也影响了产品的经济性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种含有氟化处理粘结层的滑动轴承及其制备方法。本专利技术的滑动轴承采用价格较低的不含氟元素的普通热塑性薄膜作为粘结层的主体，并对粘结层的表面进行氟化处理，在保持粘结强度的同时，使得粘结层中的氟元素含量较低，降低了原料成本和对环境的不利影响。为达到上述目的，本专利技术的滑动轴承包含：支撑层，所述支撑层含有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面；粘结层，所述粘结层覆盖所述支撑层，所述粘结层含有与所述支撑层的所述第二表面相接触的第一粘结面及与所述第一粘结面相对的第二粘结面；滑动层，所述滑动层覆盖所述粘结层，所述滑动层含有与所述粘结层的所述第二粘结面相接触的第一面及与所述第一面相对的第二面；其中，所述粘结层包含不含氟元素的热塑性树脂，并且所述粘结层至少包含对所述第二粘结面进行氟化处理形成的氟化处理层；所述滑动层包含聚四氟乙烯。优选地，所述粘结层还包括对所述第一粘结面进行氟化处理形成的氟化处理层。优选地，所述氟化处理层的深度为0.001～50μm。更优选地，所述氟化处理层的深度为0.1～15μm。优选地，所述氟化处理层的氟元素的相对原子浓度为1～80%，所述氟元素的含量采用X射线光电子能谱仪分析得到。更优选地，所述氟元素的相对原子浓度为5～52%。优选地，所述热塑性树脂的熔融温度不高于330℃。优选地，所述热塑性树脂选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚苯硫醚中的一种或多种。更优选地，所述热塑性树脂选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚酰胺、聚苯硫醚中的一种或多种。优选地，所述热塑性树脂在所述不含氟元素的粘结层中的质量含量为40～100%。优选地，所述粘结层还包括第一填充剂，所述第一填充剂选自接枝改性聚合物、无机粉体或上述两种物质的组合，所述接枝改性聚合物选自酸酐接枝聚乙烯、酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸酯接枝聚丙烯中的一种或多种，所述无机粉体选自石墨、石墨烯、碳纳米管、二氧化硅中的一种或多种。优选地，所述粘结层的厚度为0.005～0.1mm。更优选地，所述粘结层的厚度为0.02～0.06mm。优选地，所述聚四氟乙烯在所述滑动层中的质量含量为20～100%。更优选地，所述聚四氟乙烯在所述滑动层中的质量含量为60～90%。优选地，所述滑动层还包括第二填充剂，所述第二填充剂选自固体润滑剂、耐磨改性剂、增强剂、聚合物或上述物质的混合物，所述固体润滑剂选自石墨、氟化石墨、石墨烯、碳纳米管、二硫化钼、二硫化钨中的一种或多种，所述耐磨改性剂选自铜、铅、硫化铜、硫化锌、硫酸钡、硫化铁、氧化铬、氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅、氮化硼、玻璃微珠中的一种或多种，所述增强体选自玻璃纤维、碳纤维、芳纶、聚醚醚酮纤维、聚酰亚胺纤维中的一种或多种，所述聚合物选自聚酰胺、聚苯酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、氟化乙烯丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物中的一种或多种。优选地，所述滑动层的所述第一面为经过表面处理的表面。更优选地，所述表面处理包括化学改性处理、等离子体处理、电晕处理、火焰处理、激光辐射处理。本专利技术还提供一种制备本专利技术的上述滑动轴承的方法，所述方法包括：至少将所述粘结层的所述第二粘结面进行所述氟化处理；将所述粘结层的所述第一粘结面置于所述支撑层的所述第二表面上，再将所述滑动层的所述第一面置于所述粘结层的所述第二粘结面上，形成叠放组合物；对所述叠放组合物进行加热加压；在加压状态下冷却所述叠放组合物。本专利技术具有以下优点：本专利技术采用不含氟元素的普通热塑性树脂作为粘结层的主体，并对上述不含氟元素的粘结层表面一定深度范围内进行氟化处理以提高粘结层表面的氟元素含量、表面能以及与滑动层的相容性。由此，在确保滑动层与支撑层的有效结合的前提下，所使用的粘结层为只在表面一定深度范围内含有适量氟元素的普通热塑性树脂，相比使用价格昂贵的含氟聚合物作为粘结层，降低了使用成本；同时也实现了粘结层的低氟元素含量，减少了对环境的影响。附图说明图1为本专利技术滑动轴承的一个实施方式的分解截面图；图2为本专利技术滑动轴承的另一个实施方式的分解截面图；图3为本专利技术滑动轴承的制备方法的示意图。具体实施方式下面结合具体实施例详细阐述本专利技术，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本专利技术公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。以下对本专利技术的一些专用术语及符号进行解释说明：本专利技术中，术语“热塑性树脂”指的是具有受热软化、冷却硬化的性能，而且不起化学反应，无论加热和冷却重复进行多少次，均能保持这种性能的一种树脂。在成型加工过程中，热塑性树脂经加压加热即软化和流动，不发生化学交联，可以在模具内赋形，经冷却定型，制得所需形状的制品。在反复受热过程中，分子结构基本上不发生变化，当温度过高、时间过长时，则会发生降解或分解。本专利技术中，术语“熔融温度”（Tm）指的是热塑性树脂发生熔融的温度。即常温下是固体的热塑性树脂受热熔化成为液态（或称为熔融状态）时的温度。在本专利技术中，术语“氟化处理”指的是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滑动轴承，包含：/n支撑层，所述支撑层含有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面；/n粘结层，所述粘结层覆盖所述支撑层，所述粘结层含有与所述支撑层的所述第二表面相接触的第一粘结面及与所述第一粘结面相对的第二粘结面；/n滑动层，所述滑动层覆盖所述粘结层，所述滑动层含有与所述粘结层的所述第二粘结面相接触的第一面及与所述第一面相对的第二面；/n其特征在于：/n所述粘结层包含不含氟元素的热塑性树脂，并且所述粘结层至少包含对所述第二粘结面进行氟化处理形成的氟化处理层；/n所述滑动层包含聚四氟乙烯。/n

【技术特征摘要】
1.一种滑动轴承，包含：
支撑层，所述支撑层含有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面；
粘结层，所述粘结层覆盖所述支撑层，所述粘结层含有与所述支撑层的所述第二表面相接触的第一粘结面及与所述第一粘结面相对的第二粘结面；
滑动层，所述滑动层覆盖所述粘结层，所述滑动层含有与所述粘结层的所述第二粘结面相接触的第一面及与所述第一面相对的第二面；
其特征在于：
所述粘结层包含不含氟元素的热塑性树脂，并且所述粘结层至少包含对所述第二粘结面进行氟化处理形成的氟化处理层；
所述滑动层包含聚四氟乙烯。


2.根据权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于：
所述粘结层还包括对所述第一粘结面进行氟化处理形成的氟化处理层。


3.根据权利要求1或2所述的滑动轴承，其特征在于：
所述氟化处理层的深度为0.001～50μm。


4.根据权利要求3所述的滑动轴承，其特征在于：
所述氟化处理层的深度为0.1～15μm。


5.根据权利要求1或2所述的滑动轴承，其特征在于：
所述氟化处理层的氟元素的相对原子浓度为1～80%，所述氟元素的含量采用X射线光电子能谱仪分析得到。


6.根据权利要求5所述的滑动轴承，其特征在于：
所述氟元素的相对原子浓度为5～52%。


7.根据权利要求1或2所述的滑动轴承，其特征在于：
所述热塑性树脂的熔融温度为330℃以下。


8.根据权利要求1或2所述的滑动轴承，其特征在于：
所述热塑性树脂选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚苯硫醚中的一种或多种。


9.根据权利要求8所述的滑动轴承，其特征在于：
所述热塑性树脂选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚酰胺、聚苯硫醚中的一种或多种。


10.根据权利要求1或2所述的滑动轴承，其特征在于：
所述热塑性树脂在所述粘结层中的质量含量为40～100%。


11.根据权利要求1或2所述的滑动轴承，其特征在于：
所述粘结层还包括第一填充剂，所述第一填充剂选自接枝改性聚合物、无机粉体或上述两种物质的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国强，
申请(专利权)人：浙江中达精密部件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33