[發明專利]一種高強耐磨注塑級尼龍及制備方法

在審

• 申請號: 201711457175.5
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108047707A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 晁芬;周勇;劉曙陽;聶春
• 申請（專利權）人: 南京聚隆科技股份有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L77/06;C08L83/10;C08L35/00;B29C47/92
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 陳旭

本發明公開了一種高強耐磨注塑級尼龍及制備方法，是由以下重量百分比含量的各組分組成:尼龍89～94%，耐磨劑1～10%，增強劑0.1～0.5%,抗氧劑0.1～0.5%。各組分在高速混合機中混合2?5分鐘后，經雙螺桿擠出機反應擠出即得。與目前常用的添加PTFE、二硫化鉬等助劑改善尼龍耐磨的方法相比，本發明材料具有更高的機械性能，摩擦系數明顯降低，而且密度降低；同時，本發明材料的性能可以與MC尼龍相媲美，適合注塑，明顯提高了加工效率，節約成本。

技術領域

本發明涉及一種以尼龍為基體的復合材料及制備方法，具體地說是一種高強耐磨注塑級尼龍及制備方法，屬于材料技術領域。

背景技術

尼龍主鏈中有強極性的酰胺基，酰胺基間的氫鍵使分子間的結合力增強，易使結構發生結晶化，所以機械強度高，具有良好的耐油、耐磨性能，廣泛用于摩擦磨損領域。但是尼龍的強極性使其在摩擦過程中有較嚴重的粘-滑現象，因而摩擦穩定性差，同時與PTFE、POM相比，尼龍的摩擦系數偏大，作為高速運轉和強度要求高的耐磨材料使用具有局限性。為了進一步改善尼龍的耐磨性能，目前主要的途徑是添加PTFE、二硫化鉬等固體耐磨助劑，或者使用性能高，耐磨的MC尼龍。而這些耐磨助劑在加工過程中是以顆粒狀態分散在樹脂中，且添加量較大，降低了尼龍材料的強度，明顯提高了材料的密度，而MC尼龍的加工過程復雜，效率低，成本高，因此進一步提高注塑級尼龍的機械性能和耐磨性能，對擴大尼龍材料在摩擦磨損領域的應用范圍具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的是為了解決目前尼龍作為耐磨材料存在上述的缺陷和不足，提供一種強度高，摩擦系數小的的尼龍材料及其制備方法。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

以尼龍為基體，不同于聚四氟乙烯(PTFE)的高分子潤滑劑為耐磨助劑，本法明中增加反應官能團在主鏈的高分子作為反應型增強劑，通過共混，雙螺桿反應擠出獲得機械性能高，摩擦系數小的尼龍材料。

本發明高強耐磨注塑級尼龍材料由尼龍基礎樹脂、耐磨劑、增強劑、抗氧劑組成,各組成物的摻入量分別是:尼龍89～94％，耐磨劑1～10％，增強劑0.1～0.5％,抗氧劑0.1～0.5％。

更進一步的，所述尼龍為PA66、PA6或其混合物，尼龍的相對粘度為2.0-3.2，優選為2.4。耐磨劑為聚硅氧烷嵌段共聚物。增強劑為烯烴與馬來酸酐的共聚物。抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、銅鹽化合物中的一種或一種以上的混合物。

更進一步的，耐磨劑為硅含量≧10％的有機硅氧烷與聚烯烴的共聚物。

更進一步的，增強劑為馬來酸酐含量≧70％的乙烯馬來酸酐的交替共聚物。

為了實現上述目的，本發明采取的另一個技術方案是：

一種高強耐磨注塑級尼龍的制備方法，包括如下步驟：

(1)將增強劑和抗氧劑通過高速混料機混煉均勻，然后將其混合物和尼龍、耐磨劑一起混煉均勻得到預混料。

(2)將預混料送入雙螺桿擠出機中熔融共混，在250-280℃擠出造粒，螺桿轉速為200-400rpm。

本發明與現有技術相比較，具有的有益效果和特點主要在于：

(1)本發明使用聚硅氧烷嵌段共聚物作為耐磨劑,不僅具有聚硅氧烷優異的自潤滑性和不粘性，同時與尼龍有更好的相容性，試驗證明，與PTFE相比，使用聚硅氧烷嵌段共聚物作為尼龍的耐磨劑可以更明顯的降低尼龍的摩擦系數，解決尼龍的粘滑問題。

(2)烯烴與馬來酸酐的交替共聚物中具有高含量的馬來酸酐，且馬來酸酐在聚合物的主鏈上，因此與尼龍的端胺基在擠出過程中易于反應，顯著提高了尼龍的分子量，同時提高了尼龍的支鏈化程度，從而明顯提高了尼龍的強度和韌性。