[發明專利]一種環保耐磨高分子材料的制備方法

在審

• 申請號: 202011235809.4
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112175378A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 段嘉敏
• 申請（專利權）人: 段嘉敏
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L67/02;C08L77/00;C08L1/02;C08K13/06;C08K7/06;C08K7/08;C08K9/06;C08K3/04;C08K3/38;C08K3/34
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本發明公開了一種環保耐磨高分子材料的制備方法，包括準備如下原料：PC樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺樹脂、納米填料、改性氣凝膠、短切碳纖維、硼酸鋁晶須、相容劑、抗氧劑和潤滑劑；本發明以PC樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚酰胺樹脂為主料，添加納米填料、改性氣凝膠、短切碳纖維和硼酸鋁晶須等填料及其助劑，制備出一種環保耐磨高分子材料，其中納米填料的加入大大提高材料的耐磨性能，改性氣凝膠的加入在不大幅度增加高分子材料質量的同時，賦予高分子材料優異的彈性，添加的短切碳纖維和硼酸鋁晶須與納米填料具有協同作用，作用高分子材料的增塑填料，增加高分子材料的機械性能。

技術領域

本發明屬于高分子材料制備技術領域，具體的，涉及一種環保耐磨高分子材料的制備方法。

背景技術

隨著現代工業的飛速發展，高分子材料的運用越來越廣泛，各大高校、研究所都設置了高分子材料研究中心，高分子材料也稱為聚合物，是以高分子化合物為基體，再配有其他添加劑所構成的材料，按來源分類，有天然高分子材料和合成高分子材料，天然高分子材料是存在于動物、植物及生物體內的高分子物質，可分為天然纖維、天然橡膠、動物膠等，合成高分子材料主要是指塑料、合成橡膠和合成纖維三大合成材料，此外還包括膠黏劑、涂料及各種功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所沒有的較為優越的性能，較小的密度、較高的力學、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性等。

目前聚合物基耐磨復合材料是以熱塑性或熱固性樹脂為基體，通過添加有機或無機的減摩組分以及抗磨增強組分而呈現良好的耐磨性能，采用聚合物為基體的耐磨復合材料具有減摩自潤滑、耐磨、耐腐蝕、減震吸振、降低噪音、相對密度小、比強度和加工簡便等系列優良特性，被廣泛用于電子電氣、汽車、建筑、辦公設備、機械、航空航天等行業，但是目前傳統的聚合物基耐磨復合材料的強度、耐沖擊性、耐磨性、環保性都很難滿足市場需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種環保耐磨高分子材料的制備方法。

本發明需要解決的技術問題為：

現有技術中，聚合物基質耐磨性差，且隨著使用年限的增加，常常出現表層脫落的現象，并且現有的耐磨高分子材料大多含有聚四氟乙烯等低毒物質，污染環境，危害人體健康。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種環保耐磨高分子材料的制備方法，包括以下步驟：

第一步、準備如下重量份的原料：PC樹脂40-50份、聚對苯二甲酸乙二醇酯20-30份、聚酰胺樹脂10-20份、納米填料5-10份、改性氣凝膠3-5份、短切碳纖維3-5份、硼酸鋁晶須1-3份、相容劑2-3份、抗氧劑6-8份和潤滑劑0.5-1份，備用；

第二步、將PC樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺樹脂加入攪拌罐中，在溫度290-320℃，轉速300-500r/min條件下，攪拌30-60min，得到基料；

第三步、向第二步得到的基料中加入納米填料、改性氣凝膠、短切碳纖維和硼酸鋁晶須，溫度、轉速與第二步相同的情況下，攪拌20min，然后加入相容劑、抗氧劑和潤滑劑，降低轉速至200-300r/min，反應20min，得到混料，將混料通過雙螺旋擠出機擠出造粒，雙螺旋擠出機的加工溫度為230-250℃，并且主機旋轉速度為370-410r/min。

進一步地，所述納米填料的制備方法包括以下步驟：

步驟S11、將天然石墨鱗片用體積分數15%的鹽酸溶液浸泡10-20min，然后過濾，濾餅用去離子水洗滌至洗滌液呈中性，再于100-110℃烘箱中干燥24h，得除雜天然石墨鱗片，將除雜天然石墨鱗片、硝酸鈉和高錳酸鉀加入硫酸溶液中，在水浴溫度40℃，轉速200-300r/min條件下，反應12h，然后滴加蒸餾水，將水浴溫度升高至90℃，轉速不變，繼續反應1h，得混合物A；