[發明專利]一種耐磨復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310015509.9
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103044753B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 楊桂生;俞飛
• 申請（專利權）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/12;C08L77/02;C08L77/06;C08L67/02;C08L69/00;C08L81/02;C08L61/16;C08L79/08;C08L27/18;C08K3/38;B29B7/28;B29C47/92
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙)34115
• 代理人: 金凱

技術領域

本發明涉及一種高分子材料改性領域，尤其涉及一種耐磨復合材料及制備方法。

背景技術

碳化硼，分子式為B₄C，俗稱人造金剛石，是一種有很高硬度的硼化物，硬度比工業金剛石低，但比碳化硅高，是繼氮化硼、金剛石、富勒烯化合物和鉆石整體纖管后的第五種已知最硬的物質。與酸、堿溶液不起反應，容易制造而且價格相對便宜。廣泛應用于陶瓷等硬質材料的磨削、研磨、鉆孔等。將其作為塑料的耐磨填料至今未見報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐磨復合材料，拓展了B₄C的應用領域。

本發明的另一目的是提供上述復合材料的制備方法。

為了實現以上目的，本發明的有效耐磨復合材料，由如下重量份數的組分制成：塑料樹脂100份、填料5~30份、偶聯劑0.1~2份、加工助劑0.1~2份。

上述塑料樹脂為聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、聚酯、聚苯硫醚（PPS）、聚醚醚酮（PEEK）、聚酰亞胺（PI）中的至少一種。

上述聚酰胺為聚酰胺6（PA6）、聚酰胺66（PA66）、聚酰胺610（PA610）、聚酰胺1010（PA1010）中的至少一種。

上述聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚對苯二甲酸丙二醇酯（PPT）、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚碳酸酯（PC）中的至少一種。

上述填料為碳化硼微粉（B₄C）和聚四氟乙烯微粉（PTFE）的混合物，碳化硼微粉和聚四氟乙烯微粉的質量比為1：1~3：1，且粒徑均為1500目~5000目。

上述偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑和稀土鋁酸酯偶聯劑中的至少一種；其中，硅烷偶聯劑優選為3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）；鈦酸酯偶聯劑優選為異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯（NDZ-102）；稀土鋁酸酯偶聯劑優選為鋁酸三異丙酯（DL-411）。

上述加工助劑為硅酮粉和N,N’－乙撐雙硬脂酰胺（EBS）中的一種或兩種混合物。

本發明有效耐磨復合材料的制備方法為：先將100份塑料樹脂和0.1~2份偶聯劑經常溫高速混合機混合，再將5~30份填料加入其中進行常溫高速混合，最后將0.1~2份加工助劑加入進行常溫高速混合，整個混合過程中混合速度均為100~300轉/min，混合時間為2~8min，接著通過擠出機熔融、擠出、冷卻、干燥、切粒和包裝。擠出機的各區溫度保持在140~355℃之間，擠出螺桿長徑比為30~40之間，擠出螺桿轉速為150~350轉/min。

本發明的有益之處：

1.本發明拓展了B₄C的應用領域，在本發明之前，B₄C的應用領域為陶瓷等硬質材料的磨削、研磨、鉆孔等領域。

2.本發明的耐磨填料B₄C，是一種有很高硬度的硼化物，硬度比工業金剛石低，但比碳化硅高，用于塑料基中作為耐磨填料，能很好的發揮其硬度高的特性，使得塑料復合材料的耐磨性能提高。

3.本發明將其與傳統的聚四氟乙烯粉復配使用，最終可制得耐磨性能優異的復合材料，其耐磨性能比B₄C或聚四氟乙烯單獨使用的效果更佳。

4.本發明的耐磨復合材料，主要應用在汽車、電子電氣、航空航天、武器裝備等領域。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明。

以下所有實施例及對比例中，如無特別說明，所述份數均為重量份，耐磨性能測試執行GB/T GB3960。

實施例1