CN102875956B - 一种高耐磨工程塑料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高耐磨性能工程塑料，由按照重量份计的如下原料制成：聚甲醛80~100份、聚酰胺20～40份、聚碳酸酯20～50份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物25～40份、环氧树脂10~30份、聚对苯二甲酸丙二醇酯12~20份、二苯甲烷双马来酰亚胺1~5份、聚苯醚10～15份、聚醚醚酮20～40份、聚四氟乙烯10～20份、三聚氰胺5～10份、硼酸烷基醇酰胺4～12份、聚乙二醇2～6份、酚醚磷酸单酯4~12份、聚甲基丙烯酸甲酯5~15份、有机硅油10~20份、硅烷偶联剂5~10份、硬脂酸锌3～5份、玻璃纤维10～20份、石墨12～20份、碳化硅晶须5～10份、纳米氧化钛5～8份、二苯甲酮4～6份、丁基羟基茴香醚3～8份、填充料15～30份。本发明提供的工程塑料，具有良好的耐磨性能。
Description
技术领域
本发明提供了一种工程塑料，特别涉及一种具有高耐磨性能的工程塑料，属于高分子材料技术领域。
背景技术
工程塑料是指一类可以作为结构材料，在较宽的温度范围内承受机械应力，在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料。工程塑料能够承受一定的外力作用，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程结构件的塑料。目前，工程塑料已经应用于汽车工业、电子工业、机械制造、医疗及日常生活的多个领域。
随着工业制造水平的发展，对工程塑料的耐磨性能、抗老化性能、强度等性能上提出了更高的要求，需要开发具有高耐磨性能的工程塑料。通常在转动件的表面涂覆一层聚四氟乙烯，可以起到耐高温、耐磨的作用。但是，这种方法容易受到涂覆强度的影响，运行时间久了之后，可能会出现涂层的脱落，造成设备运行故障。在转动件的表面施加金属粉末、润滑油、碳粉的方法，虽然也可以起到使工作表面耐磨的效果，但是仍然会受到使用时间有限的影响。
发明内容
针对以上对现有技术的评述，本发明所要解决的技术问题是：提高工程塑料的耐磨性能。采用的技术方案是：
一种高耐磨工程塑料，由按照重量份计的如下原料制成：聚甲醛80～100份、聚酰胺20～40份、聚碳酸酯20～50份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物25～40份、环氧树脂10～30份、聚对苯二甲酸丙二醇酯12～20份、二苯甲烷双马来酰亚胺1～5份、聚苯醚10～15份、聚醚醚酮20～40份、聚四氟乙烯10～20份、三聚氰胺5～10份、硼酸烷基醇酰胺4～12份、聚乙二醇2～6份、酚醚磷酸单酯4～12份、聚甲基丙烯酸甲酯5～15份、有机硅油10～20份、硅烷偶联剂5～10份、硬脂酸锌3～5份、玻璃纤维10～20份、石墨粉12～20份、碳化硅晶须5～10份、纳米氧化钛5～8份、二苯甲酮4～6份、丁基羟基茴香醚3～8份、填充料15～30份。
上述的环氧树脂优选是双酚A型环氧树脂，环氧值高于0.4。
上述的聚乙二醇的分子量优选是10000～50000。
上述的硅烷偶联剂是饱和烷基三甲氧基硅烷或氟代烷基三甲氧基硅烷中的一种或两种混合物。
上述的玻璃纤维的直径优选是1～10微米，纤维长度优选是10～100微米。
上述的碳化硅晶须的直径优选是0.5～5微米，纤维长度优选是10～100微米。
上述的纳米氧化钛的优选颗粒直径小于100纳米，晶形为金红石型。
上述的填充料优选是白炭黑、轻钙、重钙、滑石粉中的一种或多种，颗粒直径小于50微米。
制备方法是：
S1将各组分原料投入到高混机中共混30分钟；
S2将S1所得混合物加入双螺杆挤出机中，挤出加工温度为200℃～260℃，螺杆转速为280rpm～600rpm；
S3将冷却后的挤出物送至造粒机，即得到高性能耐磨塑料颗粒成品。
有益效果
从表中可以看出，本发明提供的耐磨工程塑料具有优异的力学性能，弯曲
强度可达140MPa以上，拉伸强度可达130MPa以上，磨损率小，在1%以下。
具体实施方式
照表1中的重量配比备制各组分原料。
表1实施例1～实施例3的重量配比
以上实施例中，环氧树脂采用双酚A型环氧树脂，环氧值0.45；聚乙二醇的分子量是10000～50000；硅烷偶联剂是采用氟代烷基三甲氧基硅烷；玻璃纤维的直径是1～10微米，纤维长度是10～100微米；碳化硅晶须的直径是0.5～5微米，纤维长度是10～100微米；纳米氧化钛的颗粒直径小于100纳米，晶形为金红石型；填充料采用重钙、滑石粉，颗粒直径小于50微米。
制备方法是：
实施例1
S1将各组分原料投入到高混机中共混30分钟；
S2将S1所得混合物加入双螺杆挤出机中，挤出加工温度为200℃，螺杆转速为280rpm；
S3将冷却后的挤出物送至造粒机，即得到高性能耐磨塑料颗粒成品。
实施例2
与实施例1的区别在于，S2步骤中的温度为220℃，螺杆转速为500rpm。
实施例3
与实施例1的区别在于，S2步骤中的温度为260℃，螺杆转速为600rpm。
性能试验
将以上实施例所得的热塑性弹性体进行热塑成型，依照相关标准要求制成试样后，进行性能试验，采用专利CN01116594中公开的耐磨塑料作为对照。试验数据如表2所示。
表2实施例1～实施例3以及对照例的性能测试数据
| 试验方法 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对照例 | |
| 拉伸强度MPa | GB/T1040-2006 | 135 | 134 | 136 | 89 |
| 拉伸弹性模量MPa | GB/T1040-2006 | 2820 | 2850 | 2800 | 2300 |
| 弯曲强度MPa | GB/T9341-2000 | 142 | 143 | 145 | 108 |
| 摩擦系数 | GB/T3960-1983 | 0.07 | 0.05 | 0.08 | 0.24 |
| 磨损率% | GB/T3960-1983 | 0.71 | 0.65 | 0.60 | 1.72 |
从表中可以看出，本发明提供的耐磨工程塑料具有优异的力学性能，弯曲强度可达140MPa以上，拉伸强度可达130MPa以上，磨损率小，在1%以下。
Claims (8)
1.一种高耐磨工程塑料，由按照重量份计的如下原料制成：聚甲醛80～100份、聚酰胺20～40份、聚碳酸酯20～50份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物25～40份、环氧树脂10～30份、聚对苯二甲酸丙二醇酯12～20份、二苯甲烷双马来酰亚胺1～5份、聚苯醚10～15份、聚醚醚酮20～40份、聚四氟乙烯10～20份、三聚氰胺5～10份、硼酸烷基醇酰胺4～12份、聚乙二醇2～6份、酚醚磷酸单酯4～12份、聚甲基丙烯酸甲酯5～15份、有机硅油10～20份、硅烷偶联剂5～10份、硬脂酸锌3～5份、玻璃纤维10～20份、石墨粉12～20份、碳化硅晶须5～10份、纳米氧化钛5～8份、二苯甲酮4～6份、丁基羟基茴香醚3～8份、填充料15～30份，制备方法是：
S1将各组分原料投入到高混机中共混30分钟；
S2将S1所得混合物加入双螺杆挤出机中，挤出加工温度为200℃～260℃，螺杆转速为280rpm～600rpm；
S3将冷却后的挤出物送至造粒机，即得到高性能耐磨塑料颗粒成品。
2.根据权利要求1所述的高耐磨工程塑料，其特征在于：所述的环氧树脂是双酚A型环氧树脂，环氧值高于0.4。
3.根据权利要求1所述的高耐磨工程塑料，其特征在于：所述的聚乙二醇的分子量是10000～50000。
4.根据权利要求1所述的高耐磨工程塑料，其特征在于：所述的硅烷偶联剂是饱和烷基三甲氧基硅烷或氟代烷基三甲氧基硅烷中的一种或两种混合物。
5.根据权利要求1所述的高耐磨工程塑料，其特征在于：所述的玻璃纤维的直径是1～10微米，纤维长度是10～100微米。
6.根据权利要求1所述的高耐磨工程塑料，其特征在于：所述的碳化硅晶须的直径这0.5～5微米，纤维长度是10～100微米。
7.根据权利要求1所述的高耐磨工程塑料，其特征在于：所述的纳米氧化钛的颗粒直径小于100纳米，晶形为金红石型。
8.根据权利要求1所述的高耐磨工程塑料，其特征在于：所述的填充料是白炭黑、轻钙、重钙、滑石粉中的一种或多种，颗粒直径小于50微米。
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