ISO 66912021 滑动轴承用热塑性聚合物.分类和名称标准立项发展报告

滑动轴承用热塑性聚合物分类和名称标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ThermoplasticPolymersforPlainBearings—ClassificationandDesignation摘要滑动轴承作为机械装备核心基础零部件，其材料性能直接决定装备的运行精度、使用寿命与可靠性。随着高端装备制造业向轻量化、高性能化方向快速发展，热塑性聚合物因其优异的自润滑性、耐腐蚀性、低摩擦系数及良好的加工经济性，在滑动轴承领域的应用日益广泛。然而，长期以来全球范围内缺乏统一的热塑性聚合物滑动轴承材料分类与命名标准，导致材料标识混乱、技术指标不可比、国际贸易壁垒突出等问题。为此，国际标准化组织（ISO）于2021年11月22日正式发布ISO6691:2021《滑动轴承用热塑性聚合物——分类和名称》，为全球滑动轴承用热塑性聚合物材料建立了统一的分类框架与命名规则。本报告系统梳理该标准的立项背景、技术内容框架、编制历程、主要修订内容及其行业影响，并对标国内相关标准现状，提出我国在该领域的标准化工作建议，旨在为相关科研机构、生产企业及标准化工作者提供全面参考。关键词：滑动轴承；热塑性聚合物；分类与命名；ISO6691；国际标准；材料标准化Keywords:Plainbearings;Thermoplasticpolymers;Classificationanddesignation;ISO6691;Internationalstandard;Materialstandardization一、引言滑动轴承是旋转机械中不可或缺的关键零部件，广泛应用于汽车、航空航天、轨道交通、工程机械、能源装备及精密仪器等领域。传统滑动轴承材料以铜合金、巴氏合金等金属材料为主，但随着装备轻量化和绿色制造需求的日益迫切，聚合物滑动轴承材料凭借其重量轻（密度仅为金属的1/5~1/6）、无需外部润滑、耐腐蚀、减振降噪等突出优势，市场应用持续扩大。据相关行业统计，全球聚合物滑动轴承市场规模已超过30亿美元，年均增长率保持在5%~7%之间。然而，热塑性聚合物材料种类繁多，涵盖聚酰胺（PA）、聚甲醛（POM）、聚醚醚酮（PEEK）、聚酰亚胺（PI）、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）及各类改性增强体系，不同制造商的产品牌号与命名规则差异显著，给设计选材、质量控制和国际贸易带来了严重阻碍。在此背景下，制定统一的国际标准成为行业发展的迫切需求。二、标准立项背景与必要性分析2.1行业发展驱动近年来，滑动轴承用热塑性聚合物领域的技术创新十分活跃：一方面，高性能特种工程塑料（如PEEK、PI等）的应用温度范围不断拓展，长期使用温度可达250°C以上；另一方面，纳米填料改性、纤维复合增强、固体润滑剂内嵌等先进复合技术持续涌现，使得聚合物滑动轴承在承载能力、摩擦学性能和尺寸稳定性等方面不断取得突破。这种材料体系的高度多样性和技术发展的快速迭代，迫切需要一套科学、统一、与国际接轨的分类命名体系。2.2现行标准体系的局限在ISO6691:2021发布之前，滑动轴承用热塑性聚合物材料面临以下突出问题：1.分类体系缺失：国际上缺乏专门针对滑动轴承用途的热塑性聚合物分类标准，各制造商按照自身企业标准进行分类命名，材料标识缺乏统一性和可比性。2.命名规则混乱：同一化学组成的材料，不同厂家采用不同的牌号和商品名，用户难以辨别材料性能差异。3.技术指标不统一：各制造商的材料数据表中，性能指标的测试方法和表达方式存在差异，导致设计人员难以进行材料横向对比选型。4.国际贸易障碍：缺乏统一的分类和命名规则，增加了跨国采购和技术交流的难度，形成了隐性贸易壁垒。2.3国际标准化战略需求国际标准化组织（ISO）作为全球最重要的非政府性标准化机构，其下设的ISO/TC123（滑动轴承技术委员会）长期致力于滑动轴承领域的标准体系建设。在该技术委员会的工作规划中，材料标准化一直占据重要地位。此前，ISO6691:1989（第一版）虽已提供了初步的热塑性聚合物分类框架，但时隔三十余年，材料体系和技术指标已发生深刻变化，亟需修订更新。三、标准编制历程3.1标准制定过程及关键节点ISO6691:2021的修订工作由ISO/TC123/SC2（滑动轴承材料与润滑技术分委员会）负责组织，历经多年研讨与论证。具体编制历程概述如下：-2015年~2016年：ISO/TC123技术委员会提出修订ISO6691:1989的立项建议，经各成员国投票通过后正式立项。-2017年~2018年：成立工作组（WG），由德国、中国、日本、美国、法国等主要成员国的专家组成起草团队，开展多轮草案讨论与修改。-2019年~2020年：形成委员会草案（CD）和国际标准草案（DIS），经各成员国技术评审和投票。中国作为该领域的积极参与方，结合国内滑动轴承聚合物材料的研究与应用实践，提出了多项技术意见和建议。-2021年：最终国际标准草案（FDIS）获高票通过。2021年11月22日，ISO6691:2021正式发布。3.2主要起草单位与合作方本标准凝聚了来自全球多个国家和地区的行业专家与科研机构的集体智慧。参与起草的机构和企业涵盖了国际知名聚合物材料制造商、滑动轴承生产企业及高校研究院所。这一汇聚产业界、学术界与检验检测机构力量的标准制定模式，确保了标准内容兼顾理论科学性与工程实用性，为标准的权威性与适用性奠定了基础。四、标准主要技术内容及变化4.1标准适用范围ISO6691:2021规定了滑动轴承用热塑性聚合物的分类体系和命名方法，适用于以热塑性聚合物为基体、可用于制造滑动轴承或轴承衬套的材料，涵盖纯聚合物、改性聚合物、聚合物基复合材料等多种类型。4.2核心分类框架标准按照以下层级构建了完整的分类体系：第一层级：按聚合物化学组成分类。标准将滑动轴承用热塑性聚合物划分为若干大类，涵盖但不限于：聚酰胺（PA）类、聚缩醛（POM）类、聚酯类、聚醚醚酮（PEEK）类、聚苯硫醚（PPS）类、聚酰亚胺（PI）类、超高分子量聚乙烯（PE-UHMW）类等。每个大类以聚合物的化学结构特征为基础，确保分类的科学性和唯一性。第二层级：按改性体系分类。根据是否添加增强材料或功能性填料进一步细分，包括：未改性纯聚合物、纤维增强型（如碳纤维增强、玻璃纤维增强）、颗粒填充型（如石墨填充、二硫化钼填充、聚四氟乙烯（PTFE）填充）、复合增强型等。第三层级：按性能特征分类。根据关键使用性能指标，如最大允许PV值（压力-速度乘积）、连续使用温度范围、摩擦系数等级等进行区分，为用户选材提供直观参考。4.3命名规则标准建立了系统化的命名编码规则，命名信息主要包括：材料代号（以聚合物化学缩写为基元）、填料类型及含量（以质量分数标明）、特殊性能标识等。该命名规则的设计充分考虑了可扩展性，便于未来纳入新型材料体系。命名体系力求简洁明确、国际通用、易于计算机数据库管理。4.4与ISO6691:1989的主要差异与1989年的旧版标准相比，2021版进行了重大技术修订，主要体现在：|修订方面|1989版|2021版||---------|--------|--------||材料大类数量|覆盖范围有限|新增PEEK、PPS、PI等高性能工程塑料类别，覆盖更全面||改性体系描述|分类较为笼统|细化了填料类型、含量与功能的对应关系||命名规则|规则相对简单|建立系统化、可扩展的编码规则||性能分类维度|以摩擦系数为主|新增PV值等级、温度等级等多维分类指标||测试方法引用|引用标准较为陈旧|更新引用最新摩擦磨损测试标准，完善取样和制样要求||标准可操作性|信息不够充分|增加了指导性附录，提供典型材料的分级应用指南|这些修订使得新版标准在科学性、系统性和实用性方面均实现了显著提升，更加适应现代工业对高性能滑动轴承材料的设计选型和质量控制需求。五、标准实施的技术支撑与检测评价5.1关键性能指标与测试方法为配合ISO6691:2021的有效实施，标准体系配套了一系列关键性能测试方法，包括：-摩擦磨损性能测试：按照ISO7148系列标准进行滑动轴承材料摩擦学性能的测定，获取摩擦系数、磨损率等核心参数，为材料性能分级提供数据支撑。-力学性能测试：依据ISO527系列标准测定拉伸性能，依据ISO178标准测定弯曲性能，评价材料的承载能力和结构完整性。-热性能分析：采用差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）等手段，测定材料的热转变温度和热稳定性，确定材料的使用温度范围。-尺寸稳定性评价：通过热膨胀系数测定和吸水率试验，评估材料在工况环境下的尺寸变化特性。5.2标准化检测体系的能力建设全球范围内，ISO/TC123/SC2分技术委员会协同各国国家标准化机构，组织开展了多项实验室间比对试验（Round-RobinTest），验证了各测试方法的重复性和再现性，为标准的实施提供了可靠的技术保障。多个国家的权威检测机构已建立了符合ISO标准的聚合物滑动轴承材料检测能力。在中国，上海材料研究所、洛阳轴承研究所有限公司等科研检测机构已配备先进的摩擦磨损试验机和材料表征设备，具备按照ISO6691:2021及相关配套测试标准开展材料性能评价的技术能力。六、标准实施的意义与影响分析6.1对行业发展的引领作用-推动规范化发展：建立行业统一的材料分类体系和命名规则，结束了长期以来各生产企业“各自为政”的混乱局面，有力促进了市场秩序的规范化。-提升产品国际竞争力：便于国内企业产品与国际标准对标，推动高性能聚合物滑动轴承材料的出口贸易与国际技术合作。-促进技术创新：统一的分类框架为新型材料的开发提供了定位坐标，有助于引导行业在标准框架内按需创新、差异化发展。6.2对国际贸易的促进作用标准在国际范围内统一了滑动轴承用热塑性聚合物的分类和命名，减少了因材料标识不一致而产生的贸易摩擦，缩短了跨国技术交流中材料选型和认证的时间成本。6.3对应用领域拓展的意义统一的分类命名体系为汽车、航空航天、医疗器械、食品机械等下游应用领域的设计人员提供了清晰的选材依据，有助于聚合物滑动轴承在新应用场景中加速推广。七、主要参与单位介绍本标准的修订过程中，德国、中国、日本、美国等国家的技术专家深度参与了各阶段草案的编制和技术讨论。德国作为热塑性聚合物材料和滑动轴承技术领域的传统强国，凭借其在工程塑料合成、改性及应用方面的深厚积累，在标准框架设计和技术指标设定方面贡献了大量核心方案。此外，日本在精密滑动轴承制造领域的技术优势、美国在航空级高性能聚合物应用方面的丰富经验均为标准的完善提供了重要支撑。值得特别关注的是，中国在该标准的修订中亦发挥了积极作用。全国滑动轴承标准化技术委员会（SAC/TC98）组织国内相关科研机构和企业专家，深入分析了国际标准草案对我国聚合物滑动轴承行业的影响，结合国内材料研发和工程应用实践，向ISO/TC123提交了多项技术意见。这些意见涵盖了对高性能工程塑料分类的系统性补充建议、命名规则可操作性优化建议等方面。部分建议在最终发布版本中获得了采纳，体现了中国在滑动轴承材料标准化领域日益增强的国际话语权和影响力。八、结论与展望8.1结论ISO6691:2021《滑动轴承用热塑性聚合物——分类和名称》的发布，是滑动轴承国际标准化工作的重要里程碑。该标准构建了一套科学严谨、层次分明的热塑性聚合物滑动轴承材料分类体系和命名规则，系统覆盖了从通用工程塑料到高性能特种工程塑料的完整材料谱系，充分反映了近年来聚合物材料技术发展的最新成果。标准的实施将有效解决长期以来材料标识混乱、性能不可比的行业痛点，为全球滑动轴承材料的设计、制造、贸易和应用提供了统一的技术语言。8.2中国标准化工作建议结合我国滑动轴承行业发展现状，提出以下工作建议：1.加快标准转化：建议全国滑动轴承标准化技术委员会尽快启动ISO6691:2021的采标转化工作，制定相应的国家标准或行业标准，使国内标准与国际标准保持同步，降低国内企业的国际合规成本。2.加强验证研究：组织开展针对国内典型热塑性聚合物滑动轴承材料体系的分类验证研究，确保国际标准分类框架对中国材料体系的适用性。对于国内特有或具有比较优势的材料体系，可在国家标准转化过程中予以补充。3.完善配套标准体系：同步推进与ISO6691:2021配套的测试方法标准、产品技术条件等系列标准的制修订工作，形成完整的标准簇。4.提升国际话语权：鼓励国内高校、科研院所和企业深度参与ISO/TC123/SC2的国际标准化活动，在国际标准制修订中主动提出中国方案，推动我国自主知识产权材料体系纳入国际标准框架。8.3未来发展趋势展望未来，随着人工智能辅助材料设计、增材制造（3D打印）等先进技术的快速发展，滑动轴承用热塑性聚合物材料将向更高性能、更智能化方向演进。ISO6691:2021所建立的开放、可扩展的分类命名框架，为未来纳入新型材料体系预留了充足空间。同时，数字化和智能化技术也正在改变标准的应用方式，未来的标准可能以机器可读、可嵌入设计软件数据库的数字化形式呈现，为设计人员提供更加便捷高效的材料数据服务。参考文献[1]ISO6691:2021,Thermoplasticpolymersforplainbearings—Classificationanddesignation[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2021.[2]ISO6691:1989,Thermoplasticpolymersforplai